Departement Epidemiologie und Public Health
Persönliche Messungen von hochfrequenten
elektromagnetischen Feldern bei einer
Bevölkerungsstichprobe im Kanton Zürich
Martin Röösli, Benjamin Struchen, Marloes Eeftens,
Katharina Roser
Im Auftrag des AWEL, Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft in Zürich
März 2016
Kontakt
Schweizerisches Tropen- und Public Health Institut
Socinstrasse 57
P.O. Box
4002 Basel
Switzerland
Prof. Dr. Martin Röösli
Leiter Bereich Umwelt und Gesundheit
Departement für Epidemiologie und Public Health
T: +41 61 284 83 83
F: +41 61 284 85 01
E-mail: [email protected]
Website: www.swisstph.ch
i
Abkürzungen und Begriffe
Cross-Talk
Übersprechen von anderen Frequenzbändern auf das zu messende
Frequenzband bei frequenzselektiven HF-EMF Messungen.
DECT
Digital Enhanced
Schnurlostelefone
Downlink
Emissionen von Mobilfunkbasisstationen
DVB-T
Digital Video Broadcasting – Terrestrial bzw. digitales, terrestrisches
Fernsehen
EMF
Elektromagnetisches Feld
ETH
Eidgenössische Technische Hochschule (Zürich)
ExpoM-RF
In dieser Studie verwendetes tragbares Messgerät zur HF-EMF Messung
Exposimeter
Ein tragbares Messgerät, das die Exposition gegenüber HF-EMF
aufzeichnet (kann auch für NF-MF Messgeräte verwendet werden, ist aber
nicht üblich.
Exposition
Ist die auf den Menschen einwirkende Umgebungseinflüsse. In dieser
Studie bezieht sich dieser Begriff im Allgemeinen auf das am Ort des
Körpers gemessene HF-EMF.
Dosis
Ist die vom Menschen aufgenommene Menge eines Stoffes bzw. eines
physikalischen Faktors. In dieser Studie bezieht sich der Begriff im
Allgemeinen auf die vom Körper absorbierte nicht-ionisierende Strahlung.
FM-Radio
Radiostrahlung mit Frequenzmodulation, in diesem Bericht als Synonym
für UKW Strahlung verwendet.
GERoNiMO
Generalized EMF research using novel methods, EU Studie zu
Gesundheitsrisiken von hochfrequenten EMF mit Beteiligung des Swiss
TPH (http://www.crealradiation.com/index.php/en/geronimo-home)
GSM
Global System for Mobile Communications (2. Mobilfunkgeneration)
HERMES
Health effects related to mobile phone use in adolescents, Studie am
Swiss TPH (http://www.swisstph.ch/about-us/departments/epidemiologyand-public-health-eph/environmental-exposures-and-health/hermes.html)
HF-EMF
Hochfrequentes elektromagnetisches Feld, in diesem Bericht als Synonym
für NIS-Strahlung verwendet
Hz
Hertz, SI-Einheit für die Frequenz. 1 Hz = 1s-1
Megahertz (MHz): 106 Hz
Gigahertz (GHz): 109 Hz
IFH
Institut für Feldtheorie und Höchstfrequenztechnik an der ETH
LTE
Long Term Evolution (Nachfolgetechnik von UMTS)
Mikroumgebung
Räumliche Einheit, die aufgrund ihrer Funktionalität definiert ist,
beispielsweise ein Bahnhof, ein Einkaufszentrum, ein Zug, ein
Stadtzentrum oder ein Wohnquartier.
NF-MF
Niederfrequentes Magnetfeld
Cordless
ii
Telecommunications,
Standard
für
NIS
Nicht-ionisierende Strahlen, in diesem Bericht als Synonym für HF-EMF
verwendet
Persönliche
Messung
Eine Messung, bei der Studienteilnehmende ein Messgerät in ihrem Alltag
mit sich herumtragenm, um ihre typische Exposition zu erheben.
QUALIFEX
Gesundheitsbezogene Lebensqualität und Exposition gegenüber
hochfrequenten
elektromagnetischen Feldern:
Eine
prospektive
Kohortenstudie,
Studie
im
Rahmen
des
Nationalen
Forschungsprogrammes 57, nichtionisierende Strahlung und Gesundheit.
Swiss TPH
Schweizerisches Tropen- und Public Health-Institut, engl. Swiss Tropical
and Public Health Institute
TETRA
Frequenz für Notfallorganisationen; Terrestrial Trunked Radio
UKW
Ultrakurzwellen
UMTS
Universal Mobile Telecommunications System (3. Mobilfunkgeneration)
Uplink
Emissionen von Mobiltelefonen
V/m
Volt pro Meter; Mass für die elektrische Feldstärke (E). Unter
Fernfeldbedingungen gilt für die Umrechnung in Leistungsflussdichte (S):
√
377
W/m²
Watt pro Quadratmeter, Mass für die Leistungsflussdichte (S); in diesem
Bericht wird meistens µW/m² (Mikrowatt pro Quadratmeter) verwendet.
Unter Fernfeldbedingungen gilt für die Umrechnung in elektrische
Feldstärke (E):
WiMax
Worldwide
Interoperability
for
Microwave
Breitbandanschluss an ein Fernmeldenetz
WLAN
Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk.
iii
Access,
Drahtloser
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Swiss TPH
Inhaltsverzeichnis
Kontakt
i
Zusammenfassung
v
1
Einleitung
1
2
Ziel
3
3
Methoden
4
3.1
3.2
3.3
3.4
4
5
5
8
4
5
Auswahl der Probanden
Ablauf der Messungen
Messgerät ExpoM-RF
Datenaufbereitung und Analyse
Resultate von HF-EMF
14
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
14
15
24
27
48
Beschreibung der Stichprobe
Überblick über die mittlere persönliche HF-EMF Exposition
Zeitliche Variabilität der persönlichen HF-EMF Exposition
Einflussfaktoren auf die persönliche HF-EMF Exposition
Berechnung der vom Körper absorbierten kumulativen HF-EMF Dosis
Diskussion
53
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
53
53
57
67
72
Zusammenfassung der Ergebnisse
Vergleich mit anderen Studien
Methodische Aspekte
Interpretation
Ausblick
6
Danksagung
73
7
Literaturverzeichnis
73
Anhang: Ergänzende Abbildungen und Tabellen
iv
85
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Swiss TPH
Zusammenfassung
In
dieser
Studie
wurde
die
persönliche
Exposition
gegenüber
hochfrequenten
elektromagnetischen Feldern (HF-EMF) von 115 Personen aus dem Kanton Zürich während
48 – 72 Stunden mit einem tragbaren Messgerät (ExpoM-RF) gemessen. Für die
Studienteilnahme wurden Jugendliche (12-15 Jahre) und ihre Eltern sowie junge
Erwachsene (18-30 Jahre) zufällig aus 12 Gemeinden des Kantons Zürichs ausgewählt. Die
Gemeinden
wurden
so
ausgewählt,
dass
die
ganze
Bandbreite
von
möglichen
Expositionssituationen im Kanton Zürich repräsentiert ist. Das ExpoM-RF zeichnete alle 4
Sekunden einen Messwert für 14 Frequenzbänder von FM Radio (87.5 MHz) bis LTE
Mobilfunkbasisstationen (2690 MHz) auf. Die Studienteilnehmenden füllten zudem ein
Aktivitätstagebuch aus und die Koordinaten (GPS) des jeweiligen Aufenthaltsortes wurden
vom Messgerät aufgezeichnet.
Die mittlere gemessene persönliche HF-EMF Exposition im Studienkollektiv beträgt
0.18 V/m. Sie ist bei jungen Erwachsenen (0.22 V/m) etwas höher als bei Jugendlichen und
ihren Eltern (je 0.16 V/m). Der höchste gemessene Mittelwert liegt bei 0.42 V/m. Die
Hauptbeiträge an der mittleren gemessenen persönlichen HF-EMF Exposition von 0.18 V/m
stammen von Mobilfunkbasisstationen (38%) und von Mobilfunktelefonen (35%). Weniger
relevant sind Rundfunk (18%), WLAN (5%) und Schnurlostelefone (4%). Am höchsten ist die
HF-EMF Exposition in den öffentlichen Verkehrsmitteln (Zug: 0.55 V/m, Bus: 0.39 V/m, Tram:
0.33). Im Auto beträgt die HF-EMF Exposition 0.29 V/m, draussen 0.30 V/m und am
Arbeitsplatz 0.22 V/m. Die tiefsten Werte wurden in der Schule (0.15 V/m) und Zuhause
(0.11 V/m) gemessen. Die Unterschiede zwischen Bewohnern von ländlichen und
städtischen Gebieten sind relativ gering. Tendenziell nehmen jedoch HF-EMF von
Mobilfunkbasisstationen mit zunehmender Urbanität zu. Für andere HF-EMF Quellen ist kein
solches Muster erkennbar. Das eigene Verhalten hat einen messbaren Einfluss auf die
persönliche HF-EMF Exposition. Der Besitz eines Smartphones, bzw. die Dauer der mobilen
Internetnutzung, ist einer der auffälligsten Prädiktatoren für die persönliche HF-EMF
Exposition. Ob man zuhause ein WLAN oder ein Schnurlostelefon hat, hat hingegen nur
einen kleinen Einfluss auf die mittlere persönliche HF-EMF Exposition. Es besteht keine
nennenswerte Korrelation zwischen der Exposition von Jugendlichen und ihren Eltern aus
dem gleichen Haushalt. Das zeigt, dass für die persönliche HF-EMF Exposition das eigene
Verhalten relevanter ist als die Expositionssituation am Wohnort.
Mit Exposimetermessungen, wie sie hier durchgeführt wurden, wird die Exposition
gegenüber Umwelt HF-EMF Quellen, die etwas weiter vom Körper entfernt sind, adäquat
erfasst. Jedoch wird die Exposition von Nahfeldquellen wie sie bei der eigenen Nutzung von
v
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Swiss TPH
Mobil- und Schnurlostelefonen auftreten, typischerweise unterschätzt. Das liegt daran, dass
das eigene Gerät den Körper berührt, aber vom Messgerät weiter entfernt ist. Da sich pro
Verdoppelung der Distanz die elektrische Feldstärke ungefähr halbiert, kann der Unterschied
zwischen den vom Körper absorbierten HF-EMF und den gemessenen HF-EMF beträchtlich
sein. Aus diesem Grund wurde auf der Basis der gemessenen HF-EMF Exposition und der
selbst geschätzten Nutzung von Kommunikationsgeräten während der Messphase die vom
Gehirn und vom ganzen Körper absorbierte kumulative HF-EMF Dosis berechnet. Diese
beträgt im Durchschnitt für den ganzen Körper 194 mJ pro 1 Kilogramm Körpergewicht und
pro Tag und für das Gehirn 594 mJ/kg/Tag. Beim Gehirn stammt 96% der gesamten Dosis
von
körpernah
betriebenen
Kommunikationsgeräten.
Am
relevantesten
sind
Mobiltelefonanrufe, welche 78% zu der Gehirndosis beitragen. Mobilfunkbasisstationen
tragen nur 2.1% zur kumulativ absorbierten Gehirndosis bei. Auch für die Ganzkörperdosis
sind körpernah betriebene Kommunikationsgeräte am relevantesten und tragen 90% zur
kumulativen Dosis bei. Davon stammen 33% von Mobiltelefonanrufen, 8% von Anrufen mit
Schnurlostelefonen, 19% vom Datenverkehr mit dem eigenen Mobiltelefon und 29% vom
Datenverkehr mit Computern, Laptops und Tablets. Mobilfunkbasisstationen tragen zur
Ganzkörperdosis rund 5% bei. Es ist zu betonen, dass die Exposition durch körpernah
betriebene Geräte von einer Reihe von Faktoren abhängt. Am wichtigsten sind dabei die
Distanz zum Körper und die Verbindungsqualität. Je schlechter die Verbindungsqualität,
desto höher die Emissionen. Das bedeutet, dass im Einzelfall bei schlechter oder sehr guter
Verbindungsqualität die kumulative HF-EMF Dosis deutlich höher beziehungsweise tiefer
sein kann.
Im Vergleich mit anderen, älteren Studien hat die HF-EMF Exposition in der Bevölkerung in
den letzten Jahren nicht zugenommen. Dies scheint auf den ersten Blick erstaunlich, da sich
mit der Einführung der Smartphones die Mobiltelefonnutzung insbesondere für mobile
Datenkommunikation erheblich intensiviert hat. Eine mögliche Erklärung ist, dass die
Einführung von effizienteren Kommunikationstechnologien (z.B. UMTS statt GSM) die
intensivere Nutzung in Bezug auf die gemessene persönliche Exposition kompensiert wird.
Zurzeit gibt es noch sehr wenige Daten zu den Strahlungsemissionen von Mobiltelefonen in
Abhängigkeit von der Verbindungsqualität oder der genutzten Übermittlungstechnik (GSM,
UMTS, LTE oder WLAN). Ein besseres Verständnis solcher Faktoren wäre hilfreich für eine
effiziente Planung der Kommunikationsinfrastruktur, um die nicht-ionisierende Strahlendosis
in der Bevölkerung im Sinne der Vorsorge möglichst gering halten zu können. Einerseits
zeigen Dosisabschätzungen in dieser Studie, dass für die meisten Leute mit moderatem
Mobiltelefongebrauch eine Minimierung der Strahlung von Mobilfunkbasisstationen dafür
nicht zielführend ist, da bei schlechter Verbindungsqualität die kumulativ absorbierte
Strahlendosis durch den eigenen Gebrauch von drahtlosen Kommunikationsgeräten stark
vi
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Swiss TPH
ansteigt. Andererseits tragen langfristig hohe Expositionen von Mobilfunkbasisstationen
ebenfalls substanziell zur kumulativ absorbierten Strahlendosis des Körpers bei.
vii
Persönliche Messungen ZH
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März 2016
Swiss TPH
Einleitung
Die Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern (EMF) ist im heutigen Alltag
unumgänglich. Wo Strom fliesst, entstehen niederfrequente (NF) elektrische und
magnetische Felder. Drahtlose Kommunikationsgeräte wie Mobil- oder Schnurlostelefone
emittieren hochfrequente elektromagnetische Felder (HF–EMF). Weltweit ist mittlerweile die
Anzahl von Mobiltelefonverträgen etwa gleich gross wie die Weltbevölkerung (ITU 2015).
Auch die technische Entwicklung verläuft rasant: In den 1980er Jahren wurde das Natel
(„Nationales Autotelefon“) in der Schweiz eingeführt, zurzeit wird schon die vierte Generation
(4G, LTE) ausgebaut. Diese rasche Veränderung wirft natürlich Fragen nach den
gesundheitlichen Auswirkungen auf. Voraussetzung um mögliche gesundheitliche Wirkungen
untersuchen oder abschätzen zu können, ist die Kenntnis der Expositionssituation der
Bevölkerung.
Zurzeit ist noch sehr wenig bekannt, wie stark die Bevölkerung in ihrem Alltag gegenüber
HF-EMF exponiert ist und welches die Haupteinflussfaktoren für die persönliche Exposition
sind.
Vorhandene
Daten
(Gesundheitsbezogene
in
der
Lebensqualität
Schweiz
und
stammen
Exposition
vom
gegenüber
Projekt
Qualifex
hochfrequenten
elektromagnetischen Feldern: Eine prospektive Kohortenstudie), das im Rahmen des
Nationalen Forschungsprogramms (NFP) des Nationalfonds durchgeführt wurde (Frei et al.
2009). Dabei trugen rund 166 Personen aus dem Raum Basel zwischen April 2007 und
Februar 2008 ein Messgerät bei sich und füllten gleichzeitig ein Aktivitätstagebuch aus. Für
die Erhebung der Umwelt-HF-EMF Exposition wurden in dieser Studie nur Messungen
berücksichtigt, bei denen die Probanden ihr eigenes Mobil- oder Schnurlostelefon nicht
benutzt haben. Damit ergab sich eine mittlere Umwelt-HF-EMF Exposition von 0.22 Volt pro
Meter (V/m) (Minimum: 0.07 V/m, Maximum: 0.58 V/m), was deutlich unter dem Grenzwert
liegt. Die Hauptbeiträge stammten von Mobilfunk-, und Schnurlostelefonbasisstationen und
von Mobiltelefonen von anderen Personen.
Mittlerweile hat sich jedoch die drahtlose Kommunikationstechnik rapide weiter entwickelt
und die Daten können nicht mehr als repräsentativ erachtet werden. Im Mobilfunknetz hat
der Anteil von Mikro- und Femtozellen zugenommen. Diese decken nur ein kleines Gebiet ab
und emittieren daher weniger als konventionelle Mobilfunkbasisstationen. Sie werden aber
typischerweise näher an Orten aufgestellt, wo sich viele Personen aufhalten und drahtlose
Kommunikationsmittel nutzen, wie an Bahnhöfen oder in Stadtzentren. Zudem wurde an
vielen Orten mit der Installation von zusätzlichen Zugangspunkten („Hotspots“) auch das
1
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
WLAN Netzwerk flächendeckend ausgebaut. In den letzten zehn Jahren hat sich aber auch
die Art der Mobiltelefonnutzung stark verändert. Heutzutage kommen vorwiegend
Smartphones zum Einsatz, die nicht nur zum Telefonieren sondern häufig auch für den
mobilen Internetzugang verwendet werden. Ebenfalls stark zugenommen hat die
Internetnutzung mit Tablets.
Die Weltgesundheitsorganisation WHO erachtet deshalb die Untersuchung der HF-EMF
Exposition in der Bevölkerung als eine Priorität in der EMF-Forschung (van Deventer et al.
2011). Für die Messung der persönlichen HF-EMF Exposition haben sich tragbare HF-EMF
Messgeräte, sogenannte Exposimeter wie sie in der oben erwähnten Qualifex-Studie
eingesetzt wurden, bewährt. Mittlerweile liegen Daten von mehreren europäischen Ländern
vor wie Frankreich (Viel et al. 2009a, Viel et al. 2009b, Viel et al. 2011), Holland (Bolte und
Eikelboom 2012), Ungarn (Juhasz et al. 2011), und Slowenien (Valic et al. 2015).
Der Vorteil von persönlichen HF-EMF Messungen ist, dass verhaltensrelevante Faktoren
miteinbezogen werden. Da die räumliche Verteilung von HF-EMF sehr heterogen ist und die
Exposition innerhalb von wenigen Metern sehr unterschiedlich sein kann, sind HF-EMF
Messungen an einem Ort nicht für ein grösseres Gebiet repräsentativ. Mit Exposimetern
können jedoch pro Minute 15-20 Messungen gemacht werden. Wenn also ein Proband ein
solches Gerät während mehreren Tagen mit sich herumträgt, werden Tausende von
Messwerten an verschiedensten Orten erhoben. Dies ergibt ein genaueres Bild über die
Verteilung von HF-EMF in der Umwelt. Eine Schwierigkeit bei solchen Studien ist aber die
Messung der persönlichen HF-EMF Exposition durch sogenannte körpernahe HF-EMF
Quellen bei der eigenen Nutzung von Kommunikationsgeräten. Die elektrische Feldstärke
nimmt mit zunehmendem Abstand von der emittierenden Quelle stark ab; pro Verdoppelung
der Distanz halbiert sich die Feldstärke. Das heisst, dass beispielsweise der Kopf beim
Mobiltelefonieren deutlich stärker exponiert ist als das Messgerät, das sich etwas weiter
entfernt
vom
Mobiltelefon
befindet.
Konsequenterweise
kann
darum
aus
der
Exposimetermessung nicht direkt auf die persönliche Strahlenabsorption des Körpers von
körpernah betriebenen Geräten geschlossen werden. Lauer und Kollegen haben deshalb
eine Methode entwickelt um die Strahlenabsorption der körpernahen Quellen mit den
Umweltfeldern vergleichen zu können (Lauer et al. 2013). Eine Weiterentwicklung dieser
Methode (Roser et al. 2015) wird in dieser Studie verwendet um aus den persönlichen
Messungen und der berichteten Nutzungshäufigkeit von drahtlosen Kommunikationsgeräten
die mittlere kumulative HF-EMF Strahlendosis zu berechnen (siehe Kapitel 4.5).
2
Persönliche Messungen ZH
2
März 2016
Swiss TPH
Ziel
Ziel dieser Studie ist die Erhebung von typischen persönlichen Messprofilen bei einer
Stichprobe von 115 Probanden bestehend aus Jugendlichen und Erwachsenen aus dem
Kanton Zürich. Dabei sollen folgende Punkte geklärt werden:
1. Höhe der gemessenen persönlichen HF-EMF Exposition
2. Identifikation der Hauptquellen der persönlichen HF-EMF Exposition und Darstellung
der Faktoren welche für die persönliche HF-EMF Exposition relevant sind
3. Darstellung der zeitlichen Veränderung der HF-EMF Exposition zu verschiedenen
Tageszeiten und Wochentagen
4. Vergleich der HF-EMF Exposition zwischen verschiedenen Personengruppen
5. Berechnung der kumulativen HF-EMF Dosis anhand der persönlichen HF-EMF
Messungen
und
der
angegebenen
Kommunikationsgeräten
3
Nutzungsdauer
von
drahtlosen
Persönliche Messungen ZH
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März 2016
Swiss TPH
Methoden
Für diese Studie wurde das Messprotokoll angewendet, das im Frühjahr 2014 im Rahmen
der vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützten Studien HERMES („Health Effects
Related to Mobile phone use in Adolescents“) und der EU Studie GERoNiMO („Generalized
EMF research using novel methods“) entwickelt wurde. Die Probanden tragen während 48 72 Stunden ein Exposimeter mit sich herum und tragen ihre Aktivität in ein Tagebuch ein.
Gleichzeitig werden vom Messgerät GPS Koordinaten aufgezeichnet, damit die Messwerte
lokalisiert werden können.
3.1
Auswahl der Probanden
Das Ziel bei der Probandenrekrutierung war die ganze Bandbreite von möglichen
Expositionssituationen im Kanton Zürich in der Stichprobe repräsentiert zu haben. Dazu
stützten wir uns auf die Gemeindetypologie des Bundesamts für Raumentwicklung (ARE) ab.
Die Gemeindetypen ARE sind das Ergebnis einer Kombination zwischen den Grossregionen,
der Agglomerationsdefinition 2000, der Volkszählung 2010 sowie der Gemeindetypologie
des Bundesamts für Statistik BFS und umfassen die folgenden 9 Gemeindetypen:
Grosszentren, Nebenzentren der Grosszentren, Gürtel der Grosszentren, Mittelzentren,
Gürtel der Mittelzentren, Kleinzentren, periurbane ländliche Gemeinden, Agrargemeinden
und touristische Gemeinden. Leider haben mehrere Gemeinden des Typs Agrargemeinden
nach teils langer Bedenkzeit unsere Anfrage nach Adressinformationen zur Kontaktierung
möglicher Studienteilnehmer abgelehnt, weshalb diese Kategorie am Ende nicht in unserer
Studie vertreten ist. Wir haben dies aber durch etwas mehr Teilnehmer aus periurbanen
ländlichen Gebieten ausgeglichen (siehe Tabelle 2). Neben der ARE Klassifizierung haben
wir bei der Auswahl der Gemeinden noch weitere Kriterien berücksichtigt, um die Vielfalt im
Kanton möglichst gut repräsentieren zu können. Wir haben sowohl Gemeinden mit
Seeanschluss, Gemeinden mit hohem Industrieanteil, als auch Gemeinden mit ländlicher
Umgebung identifiziert und ausgewählt.
Analog zu der HERMES und GERONIMO Studie wurden für diese Studie Familien mit
jeweils einem Kind im Alter zwischen 12 und 15 Jahren und einem Elternteil für die Messung
eingeladen. Weiter schlossen wir Erwachsene im Alter zwischen 18 und 30 Jahren (mit oder
ohne
Kinder).
Die
Studienteilnehmenden
wurden
zufällig
aus
den
kommunalen
Bevölkerungsregistern der ausgewählten Gemeinden gezogen (siehe Tabelle 2). Dabei
wurde sichergestellt, dass möglichst beide Geschlechter vertreten waren. Das heisst, wenn
aus einer Gemeinde bereits genügend Teilnehmende von einem Geschlecht zugesagt
4
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
hatten, wurde nur noch das andere Geschlecht für die Studienteilnahme angefragt. Mögliche
Probanden wurden mittels eines Briefes über die Studie informiert.
3.2
Ablauf der Messungen
Nach der schriftlichen Information wurde mit den ausgewählten Personen telefonisch Kontakt
aufgenommen und bei Einverständnis ein Termin vereinbart um den Studienablauf im Detail
zu erklären, die Geräte zu übergeben und die Einverständniserklärung auszufüllen. Die
ausgewählten Probanden trugen dann während rund 48 - 72 Stunden ein von der ETH
Zürich entwickeltes tragbares Messgerät (ExpoM-RF, siehe Kapitel 3.3) mit sich herum.
Dabei wurden die Probanden angewiesen das Gerät auf sich zu tragen, wenn sie unterwegs
waren (z.B. in einem Rucksack) und es in der Nähe zu platzieren, wenn sie sich an einem
Ort länger aufgehalten haben. Das Messgerät zeichnete alle 4 s für 16 Frequenzbänder
separat einen Messwert auf, so, dass pro Proband und Frequenzband rund 65‘000
Messpunkte gesammelt wurden. Zusätzlich hat das Messgerät die GPS Koordinaten
aufgezeichnet und die Teilnehmenden haben ihre Aktivitäten während der Messperiode in
einem Aktivitätstagebuch, das als Applikation (App) auf einem Smartphone im Flugmodus
installiert war, eingetragen. Zusätzlich füllten die Probanden am Ende der Messphase einen
Fragebogen zu expositionsrelevanten Verhaltensweisen und Charakteristiken (z.B. WLAN,
Schnurlostelefon zu Hause und am Arbeitsplatz) aus.
Das Studienprotokoll wurde der ethischen Kommission des Kantons Zürichs vorgelegt. Da
keine
Gesundheitsdaten
erhoben
wurden,
wurde
eine
ethische
Prüfung
gemäss
Schweizerischen Humanforschungsgesetz als nicht für nötig befunden. Als Dankeschön für
die Teilnahme erhielten die Probanden einen Kinogutschein sowie eine individuelle
Auswertung der Messergebnisse.
3.3
Messgerät ExpoM-RF
Das Messgerät ExpoM-RF (Abbildung 1) wurde am Institut für Feldtheorie und
Höchstfrequenztechnik (IFH) der ETH (Eidgenössische Technische Hochschule) Zürich
entwickelt (Lauer et al. 2011) mit dem Ziel die technischen Limitierungen der bisherigen
Exposimeter (Empfindlichkeit, Diskriminierung verschiedener Funkdienste) zu minimieren
(siehe http://www.fieldsatwork.ch). Die Messungenauigkeit wird vom Hersteller mit -1.2 dB / +
1 dB angegeben (Bhatt et al. 2015). Die Messgeräte wurden vor und nach der Messstudie an
der ETH Zürich kalibriert.
5
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Die Messmethodik des ExpoM-RF (3) beruht
auf einem „Root-Mean-Square“-Detektor. Es
misst
16
verschiedene
Frequenzbänder
zwischen FM Radio (UKW) (ab 87.5 MHz) und
dem 5 GHz WLAN Band (bis 5.875 GHz)
(siehe Tabelle 1). Integriert ist ein GPS und das
Gerät besitzt einen Ereignismarker. Dieser
kann
Abbildung 1: ExpoM-RF Messgerät
bei
speziellen
Situationen
gedrückt
werden, wurde aber in dieser Studie nicht
eingesetzt.
In Bezug auf Rundfunkstrahlung misst das ExpoM-RF FM-Radiostrahlung (UKW) und
digitale TV- Strahlung (DVB-T). Nicht erfasst wird der Frequenzbereich 108 bis 470 MHz, der
unter anderem für digitale Radiostrahlung (DAB), TETRA, TETRAPOL und Amateurfunk
genutzt wird. Ebenfalls nicht gemessen werden Kurz-, Mittel- und Langwellen, welche aber
heutzutage nicht mehr von Bedeutung sind.
Früher war mit jedem Mobilfunkfrequenzband eine Technologie assoziiert. GSM wurde im
900 und 1800er Megahertzband betrieben, UMTS im 1900er bis 2100er und LTE im 800er
und
2600er
Megahertzband.
Mittlerweile
wird
aber
die
Mobilkommunikation
technologieneutral betrieben. Für die UMTS-Technologie werden also beispielsweise auch
die Frequenzen im 900er Megahertzband genutzt. Entsprechend werden in der Tabelle 1
und in diesem Bericht technologieneutrale Frequenzbandbezeichnungen für den Mobilfunk
verwendet.
6
Persönliche Messungen ZH
Tabelle 1:
März 2016
Swiss TPH
Überblick über die technischen Spezifikationen des ExpoM-RF Messgerätes
(Uplink: Emissionen von Mobiltelefonen; Downlink: Emissionen von Mobilfunkbasisstationen).
Detektionsmethode
Gemessener
Frequenzbereich
Band selektive ‘True-RMS’ Detektion, Integrationsintervall: 0.3 s
Frequenzband
Untere und obere
Frequenzgrenze, Bandbreite
Sensitivitätsbereich
FM Radio
87.5-108 MHz, 20.5 MHz
0.02 V/m-5 V/m
DVB-T
470-790 MHz, 320 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Downlink 800
791-821 MHz, 30 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Uplink 800
832-862 MHz, 30 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Uplink 900
880-915 MHz, 35 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Downlink 900
925-960 MHz, 35 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Uplink 1800
1710-1785 MHz, 75 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Downlink 1800
1805-1880 MHz, 75 MHz
0.005 V/m-5 V/m
DECT
1880-1900 MHz, 20 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Uplink 1900
1920-1980 MHz, 60 MHz
0.003 V/m-5 V/m
Downlink 2100
2110-2170 MHz, 60 MHz
0.003 V/m-5 V/m
WLAN2
2400-2485 MHz, 85 MHz
0.005 V/m-5 V/m
Uplink 2600
2500-2570 MHz, 70 MHz
0.003 V/m-5 V/m
Downlink 2600
2620-2690 MHz, 70 MHz
0.003 V/m-5 V/m
WiMax 3.5*
3400-3600 MHz, 200 MHz
0.003 V/m-3 V/m
WLAN5*
5150-5875 MHz, 725 MHz
0.05 V/m-5 V/m
Isotropie
ca. ± 3 dB
Messrate:
3 bis 6555 Sekunden (in 0.5 Sekunden-Schritten einstellbar)
Batterie:
Integrierte aufladbare Lithium-Ionen Batterie. max. Ladezeit: <3 h
Messdauer:
> 12 h Stunden kontinuierliche Messung, abhängig vom Einschalten des GPS
und Bluetooth
Speicherkapazität:
4 GB SD Speicherkarte für 50 Millionen Messpunkte
Kommunikation:
Echtzeit Datenstreaming via Bluetooth oder über Kabel an einen PC mittels USB
Anschlusses
Positionsmarkierung: Integriertes GPS Modul zur örtlichen Registrierung von jedem Messpunkt
Zeitsynchronisation:
Integrierte Uhr (real time clock, RTC) mit Backup Batterie
Stromversorgung:
16-24V DC, max 1000mA
Grösse:
16 cm x 8 cm x 2.5-5 cm
Gewicht:
ca. 300 g
* WiMAX und WLAN5-Messungen werden bei der Datenanalyse nicht berücksichtigt.
7
Persönliche Messungen ZH
März 2016
3.4
Datenaufbereitung und Analyse
3.4.1
Sicherstellung der Datenqualität
Swiss TPH
Die Messwerte, sowie Aktivitäts- und GPS-Daten wurden in einer Datei kombiniert und
fortlaufend auf Fehler, Messunterbrüche oder andere mögliche Probleme hin überprüft. Nach
jeder Messung wurde anhand von mehreren automatischen Checks die Dateistrukturen, die
zeitliche Konsistenz und das Verhalten des Messgerätes geprüft, so, dass z.B. eine
Abnahme der Batteriekapazität zeitnah erkannt werden konnte, oder Probleme mit dem
Ausfüllen des Aktivitätstagebuches bemerkt worden wären. Die Messungen wurden zudem
auch visuell überprüft.
3.4.2
Überprüfung und Korrektur der Aktivitätstagebücher
In einem weiteren Schritt wurden die von den Teilnehmern angegebenen Aktivitäten
überprüft. Ein Aktivitätstagebuch in Form einer App erleichtert es den Teilnehmern ihre
Tätigkeiten regelmässig festzuhalten. Dennoch können die Angaben zeitlich ungenau sein,
oder Aktivitäten können vergessen gehen. Um die Tagebucheinträge zu überprüfen, und wo
nötig zu korrigieren, wurde eine halb-automatische Methode verwendet mit dem Ziel
einerseits grosse Unstimmigkeiten zu korrigieren und andererseits Ungenauigkeiten bei den
kürzeren Aktivitäten (wie z.B. Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel) zu reduzieren. Während
es bei einer mehrstündigen Aktivität (z.B. „Zu Hause“) kaum eine Rolle spielt, wenn der
Beginn oder das Ende der Aktivität um 10 Minuten daneben liegen, können solche
Ungenauigkeiten bei kürzeren Aktivitäten durchaus die später ermittelte „typische“ Exposition
pro Aktivität beeinflussen. Befand sich ein Proband während einer angegebenen
20minütigen Autofahrt tatsächlich nur 10 Minuten im Auto und verbrachte die restlichen 10
Minuten am Abfahrts- oder Ankunftsort, so wird das die berechnete Exposition für die
Aktivität Autofahren deutlich beeinflussen.
Für die Überprüfung der Aktivitätsangaben wurde ein Algorithmus entwickelt, mit dem
einerseits Abfolge und Zeitpunkt der angegebenen Aktivitäten überprüft wurde. So wurden
z.B. Fälle identifiziert, wo zwischen zwei drinnen stattfindenden Aktivitäten keine draussen
stattfindende Aktivität zu finden war (z.B. von „Zuhause“ direkt zu „Schule“), oder wo eine
bestimmte Aktivität zu ungewöhnlichen Zeiten stattfand (z.B. „Schule“ in der Nacht).
Andererseits nutzte der Algorithmus auch die GPS-Daten und zeigte Fälle auf, wo sich das
Messgerät während der Aktivität „Zuhause“, „Schule“ oder „Arbeitsplatz“ ausserhalb eines
100 – 150m Radius vom Wohnort, der Schule oder des Arbeitsplatzes befand. Umgekehrt
wurden auch Aktivitäten identifiziert, die sich für längere Zeit innerhalb dieses Radius von
8
Persönliche Messungen ZH
März 2016
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Zuhause, Schule oder Arbeitsplatz befanden, aber nicht zu „Zuhause“, „Schule“ oder „Arbeit“
gehörten. Für Aktivitäten unterwegs (zu Fuss / Velo / Mofa, Auto, Zug, Bus, Tram) wurde
zudem überprüft, ob die über 5 Minuten gemittelte Geschwindigkeit bestimmte Grenzwerte
über- oder unterschritt und in diesem Fall vom Algorithmus markiert.
Für jeden Teilnehmer wurden die vom Algorithmus gemeldeten Tagebucheinträge danach
visuell überprüft. Dazu wurden die Daten in Google Earth dargestellt, so, dass sowohl GPSDaten (Ort, Geschwindigkeit) und Aktivitäten als auch die gemessene Exposition für den
Betrachter zeitaufgelöst sichtbar waren. Wo es nötig und anhand der Informationen möglich
war, wurden Korrekturen am Aktivitätstagebuch vorgenommen. Die Korrektur erfolgte im
Grundsatz konservativ. Das heisst, es wurde nur korrigiert, wenn deutliche Hinweise für
fehlerhafte Aktivitätseinträge bestanden. Bei unklaren Indizien wurde nicht korrigiert.
3.4.3
Datenbereinigung
Es ist zu beachten, dass das ExpoM-RF auch Werte unterhalb der Nachweisgrenze (siehe
Tabelle 1) ausweist. Diese Werte können unter Umständen einen grossen relativen Fehler
haben. Dennoch ist zu erwarten, dass sie bei einer langen Messreihe eine bessere
Abschätzung der wahren Exposition erlauben, als wenn man die Werte auf die
Nachweisgrenze anheben oder auf 0 setzen würde (Röösli et al. 2008). Wie weit unterhalb
der Messgrenze das ExpoM-RF noch Werte anzeigt, ist jedoch auch vom jeweiligen Gerät
abhängig. Um einen systematischen Fehler zwischen den Messwerten von verschiedenen
Geräten zu vermeiden, wurden alle Werte, welche unterhalb der Hälfte der Nachweisgrenze
lagen, auf die Hälfte der Nachweisgrenze gesetzt. Sensitivitätsanalysen haben gezeigt, dass
damit die mittlere Exposition genau geschätzt werden kann.
Messwerte, die oberhalb des Messbereiches von 5 V/m lagen, wurden bei 5 V/m zensiert.
Dabei handelt es sich höchstwahrscheinlich immer um ein Mobiltelefon in unmittelbarer Nähe
des Messgerätes. Die eigene Nutzung von Kommunikationsgeräten ist zwar relevant für die
eigene HF-EMF Dosis, aber, wie in der Einleitung dargestellt, ist deren Messung mittels
Exposimetern limitiert (siehe auch Kapitel 4.5).
Mit vollgeladener Batterie kann das Gerät mit den in dieser Studie gewählten Einstellungen
(alle 4 Sekunden eine Messung; GPS an) rund 18 Stunden betrieben werden. Die
Probanden haben deshalb in der Nacht das Gerät im Schlafzimmer an die Steckdose
angeschlossen. Qualitätschecks haben gezeigt, dass in diesem Fall das Ladekabel als
Antenne für FM-Radiostrahlung agiert und, dass dies zu einer Überschätzung der
entsprechenden Exposition führt. Das Gerät zeichnet bei jeder Messung auf, ob das
Ladekabel angeschlossen ist oder nicht. Alle FM-Messungen mit einem angeschlossenen
9
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Ladekabel wurden deshalb mit der durchschnittlichen FM-Messung ohne Ladekabel bei der
entsprechenden Aktivität ersetzt. Der Ladevorgang betraf praktisch ausschliesslich die
Messungen zu Hause im Schlafzimmer.
Die Schwierigkeit bei frequenzselektiven Messungen besteht darin, dass am Rande des zu
messenden Frequenzbandes aus physikalischen Gründen keine scharfe Abgrenzung
möglich ist. Das bedeutet, dass die Sensitivität des Messgerätes am Rande des zu
messenden Frequenzbandes schon innerhalb des Bandes etwas abnimmt und knapp
ausserhalb noch nicht vollständig null ist. Damit wird ein Signal im benachbarten
Frequenzband mitgemessen, was als Übersprechen bzw. Cross-Talk bezeichnet wird. Da
aber für ein bestimmtes Signal bei den meisten Funktechnologien nur ein Teil (z.B. 5 MHz)
des ganzen Frequenzbandes (z.B. 60 MHz) verwendet wird, kann man diesen Fehler auch
bei optimaler Kalibration nicht vollständig eliminieren, da die Frequenz des genutzten
Frequenzbandes zeitlich rasch variiert. Zum Beispiel kann ein UMTS Signal entweder am
oberen oder am unteren Rand des UMTS Frequenzbandes übermittelt werden.
Problematisch ist diese Abgrenzung zwischen den Frequenzbändern besonders dort, wo ein
schmales Frequenzband unmittelbar an ein breiteres Frequenzband grenzt. Das betrifft
insbesondere die Abgrenzung zwischen Downlink1800 (1805-1880 MHz) und DECT (18801900 MHz), sowie Uplink1900 (1920-1980 MHz) und DECT. Ebenfalls problematisch sind
sogenannte harmonische Oberwellen (Vielfaches einer Frequenz), die in ein anderes
Frequenzband fallen. Problematisch ist hier die harmonische Oberwelle vom Uplink1800
(1710-1785 MHz) im WiMax (3400-3600 MHz) Frequenzband und insbesondere die
Frequenzbänder Uplink1800 (1710-1785 MHz), Downlink1800 (1805-1880 MHz), DECT
(1880-1900 MHz) und Uplink1900 (1920-1980 MHz) in Bezug auf das WLAN Band im 5 GHz
Bereich (5150-5875 MHz). Für weitere Informationen siehe Röösli et al. (2015).
Um den Einfluss von Cross-Talk zu minimieren wurde ein Algorithmus entwickelt, der auf der
Basis der zeitlichen Korrelation von benachbarten Bändern und des Verhältnisses derer
Feldstärken Cross-Talk-Perioden und die Richtung des Cross-Talks identifiziert. Die
beeinträchtigten Messungen wurden dann mit dem Mittelwert der entsprechenden Person für
alle gleichen Aktivitäten ohne Cross-Talk ersetzt. Am häufigsten betraf dies Cross-Talk vom
GSM1800 Downlink auf das DECT-Frequenzband. Es ist zu betonen, dass Cross-Talk nur
gelegentlich auftritt und diese Korrektur keinen grossen Einfluss auf die totale HF-EMF
Exposition
hatte.
Nach
Korrektur
war
die
mittlere
DECT
Exposition
über
alle
Studienteilnehmer 0.036 V/m. Der Mittelwert der unkorrigierten DECT Messungen, die
wegen Cross-Talks auf jeden Fall zu hoch sind, lag bei 0.039 V/m. Der höchste aufgetretene
Mittelwert wurde nach Korrektur von 0.33 V/m auf 0.31 V/m reduziert.
10
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Beim WiMax und WLAN5 Band ist der Cross-Talk so komplex, dass kein zuverlässiger
Algorithmus entwickelt werden konnte und darum wurden diese Messungen für die
Datenanalyse nicht berücksichtigt. Auch hier ist zu betonen, dass der Expositionsbeitrag im
Vergleich zur gesamten HF-EMF Exposition gering ist. WiMax wird in der Schweiz nicht
verwendet (aufgrund von Cross-Talk gemessener Mittelwert im Studienkollektiv 0.005 V/m)
und beim WLAN5 waren die unkorrigierten Werte, die wegen dem Cross-Talk auf jeden Fall
zu hoch sind, im Mittel über alle Probanden nur rund 0.04 V/m. Der Proband mit dem
höchsten Wert wies eine mittlere elektrische Feldstärke von 0.22 V/m auf. Wäre das WLAN5
Band trotzdem mitberücksichtigt worden, hätte dies das Gesamtbild kaum beeinflusst. Weder
der Mittelwert noch der Median der Gesamtexposition der Stichprobe hätten sich - auf zwei
Stellen gerundet - verändert.
3.4.4
Berechnung von Mittelwerten pro Person und Aktivität
Alle Berechnungen wurden in Einheiten der Leistungsflussdichte (mW/m²) durchgeführt und
dann für die Datenpräsentation in die elektrische Feldstärke (V/m) zurücktransformiert.1
Die bereinigten Daten wurden für die Datenpräsentation in die Hauptfrequenzbänder
summiert (für die genauen Frequenzen siehe Tabelle 1):
•
Rundfunk: FM Radio, DVB-T
•
Mobilfunk
Downlink
(Mobilfunkbasisstationen):
Downlink
800,
Downlink
900,
Downlink 1800, Downlink 2100, Uplink 2600
•
Mobilfunkt Uplink (Mobiltelefone): Uplink 800, Uplink 900, Uplink 1800, Uplink 1900,
Downlink 2600
•
Schnurlostelefone: DECT
•
WLAN: WLAN im 2 Gigaherzband
•
Totale HF-EMF: Summe aller obigen Bändern
Anschliessend wurden für diese Frequenzbänder aggregierte Mittelwerte pro Person
berechnet. Um den Einfluss von einzelnen Messausfällen zu minimieren, wurde für jeden
Studienteilnehmenden ein gewichtetes Tagesmittel anhand von sechs Zeitfenstern
berechnet; fünf Perioden am Tag (6:00 – 8:00, 8:00 – 12:00, 12:00 – 14:00, 14:00 – 17:00,
17:00 – 22:00) und eine Nachtperiode (22:00 – 6:00). Für jedes dieser Zeitfenster wurde pro
Teilnehmenden die mittlere Exposition berechnet. Für jeden Teilnehmer wurde dann eine
1
Dieses Vorgehen ist nötig, da Quellenbeiträge nur auf der Leistungsflussdichte additiv sind. Addiert man also die Beiträge von
verschiedenen Quellen, ist das „Root-Mean-Square“ Verfahren anzuwenden, beispielsweise ergibt 1 V/m + 1 V/m = 1.414 V/m.
11
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gewichtete mittlere tägliche Exposition berechnet. Neben einem Tagesmittelwert wurde auch
ein Mittelwert tagsüber und während der Nacht berechnet. All diese Metriken wurden zudem
auch separat für Werktage und Wochenendtage ausgerechnet. Neben Tagesmittelwerten
wurden für jeden Teilnehmer auch die Mittelwerte pro Aktivität berechnet. Hier wurden neben
dem
arithmetischen
Mittelwert
auch
verschiedene
weitere
Metriken
berechnet
(geometrischer Mittelwert, Perzentile, Standardabweichung etc.). Alle so erhaltenen Daten
wurden daraufhin mit den bereinigten Fragebogendaten zum in der Analyse verwendeten
Datenset kombiniert.
3.4.5
Berechnung der kumulativen Ganzkörper- und Gehirndosis
Mit Exposimetermessungen wird die Exposition gegenüber HF-EMF Quellen, die etwa einen
Meter oder mehr vom Körper entfernt sind, adäquat erfasst. Jedoch wird die Exposition von
Nahfeldquellen wie sie bei der eigenen Nutzung von Mobil- und Schnurlostelefonen auftritt,
typischerweise unterschätzt. Das liegt daran, dass bei der eigenen Nutzung das Gerät den
Körper berührt, dieses aber weiter vom Messgerät entfernt ist. Aus diesem Grund wurde ein
Berechnungsverfahren entwickelt, um die durchschnittliche kumulative HF-EMF Dosis pro 24
Stunden von allen relevanten HF-EMF Nah- und Fernfeldquellen zu berechnen (Roser et al.
2015). Die Berechnung wurde sowohl für den ganzen Körper wie auch nur für das Gehirn
durchgeführt.
Basis für diese Berechnungen bilden die im Studienkollektiv gemessene persönliche HFEMF Exposition und die selbst geschätzte Nutzungsdauer von körpernah betriebenen
Geräten, die HF-EMF emittieren. Dabei wurden die folgenden Gerätenutzungen bzw.
Emissionen berücksichtigt:
Anrufe mit Mobil- und Schnurlostelefonen, Datenverkehr auf dem Mobiltelefon (WLAN
und
Mobilfunknetz),
Stand-by
Strahlung
des
auf
dem
Körper
getragenen
Mobiltelefons, drahtloser Datenverkehr mit Computern, Laptops und Tablets).
Für jede dieser Nutzungsverhalten wurde die vom Körper absorbierte Strahlungsrate (SARWert) aus der Literatur abgeschätzt und mit der mittleren Nutzungsdauer im Studienkollektiv
multipliziert. Insbesondere bei Mobiltelefonen hängt die emittierte Leistung stark von der
Verbindungsqualität und dem genutzten Netzwerktyp ab. Bei optimaler Verbindungsqualität
emittieren Mobiltelefone rund 10‘000 Mal weniger als bei maximaler Sendeleistung. Da die
adaptive Leistungsregelung im GSM-Netzwerk anders funktioniert als im UMTS-Netzwerk, ist
bei ersterem die durchschnittliche Emission beim Telefonieren rund 100-500 Mal grösser als
beim UMTS Netzwerk (Gati et al. 2009, Persson et al. 2011). Für die Hauptberechnung
wurde angenommen, dass eine Person rund 50% auf dem GSM- und die anderen 50% auf
12
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dem UMTS-Netzwerk telefoniert. In Sensitivitätsanalysen wurde berechnet, wie hoch die
kumulative absorbierte Strahlendosis einer Person ist, die ausschliesslich auf dem UMTSNetzwerk telefoniert.
Neben den Nahfeldquellen wurde die mittlere HF-EMF Expositionen von Fernfeldquellen
anhand der persönlichen Messung abgeschätzt. Die mittlere gemessene Feldstärke von
Fernfeldquellen wurde anhand von dosimetrischen Modellen unter der Annahme eines
homogenen Feldes in die absorbierte Strahlungsrate für das Gehirn und den ganzen Körper
umgerechnet (Roser et al. 2015). Die kumulative absorbierte HF-EMF Dosis des Gehirns
und des ganzen Körpers ergibt sich dann aus der Summierung aller Einzelbeiträge der
Nahfeld- und der Fernfeldquellen. In einer zusätzlichen Sensitivitätsanalyse wurde auch die
Strahlendosis für die Person mit der maximal gemessenen Downlink Exposition berechnet.
13
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4
Resultate von HF-EMF
4.1
Beschreibung der Stichprobe
Swiss TPH
Insgesamt wurden 280 Jugendliche mit einem Elternteil sowie 330 junge Erwachsene
schriftlich angefragt an der Studie teilzunehmen. Bei den Eltern-Jugendlichen Paaren waren
44 Paare bereit mitzumachen und bei den jungen Erwachsenen 31 Personen. Hauptgrund
für die Nicht-Teilnahme war „kein telefonischer Kontakt möglich“ (141 Paare, 246 junge
Erwachsene), „nicht interessiert“ (61 Paare, 33 junge Erwachsene) und „keine Zeit“ (18
Paare, 10 junge Erwachsene). Bei vier Teilnehmenden gab es technische Probleme, so dass
ihre Daten nicht in die Auswertung miteinbezogen werden konnten. Schlussendlich wurden
damit Daten von 43 Jugendlichen, 42 Eltern sowie 30 jungen Erwachsenen ausgewertet.
Tabelle 2 gibt einen Überblick über die Wohnorte der Probanden und in Tabelle 3 sind die
Probanden charakterisiert.
Tabelle 2:
Überblick über ausgewählten Gemeinden sowie die Anzahl Probanden pro
Gemeinde.
Gemeindetyp
Weitere
Charakterisierung
Regionen mit hoher
Bevölkerungsdichte
Regionen mit hoher
Bevölkerungsdichte
Seegemeinde
Seegemeinde
Seegemeinde
Ländliche
Umgebung
Hoher Anteil
Industrie
Hoher Anteil
Industrie
Hoher Anteil
Industrie
moderater Anteil
Industrie
Ländliche
Umgebung
Ländliche
Umgebung
Grosszentren
Gürtel der
Grosszentren
Nebenzentren
der
Grosszentren
Gürtel der
Mittelzentren
Periurbane
ländliche
Gemeinden
Total
Gemeinde
Anzahl
Jugendliche
6
Anzahl junge
Erwachsene
7
Anzahl
Eltern
6
Winterthur
6
5
6
Küsnacht
Oberrieden
Stäfa
Wiesendangen
4
2
3
6
1
2
1
5
3
2
3
6
Dübendorf
3
2
3
Affoltern am
Albis
Schlieren
4
1
4
2
1
2
Uster
0
1
0
Bäretswil
3
1
3
Hausen am
Albis
4
3
4
43
30
42
Zürich
14
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Tabelle 3:
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Überblick über die ausgewählte Bevölkerungsstichprobe.
Merkmal
Jugendliche
14.5
(12.2 – 16.6)
21
22
Junge
Erwachsene
24.8
(17.9 – 30.0)
14
16
Mittleres Alter in Jahren
(Minimum-Maximum)
Frauen
Männer
Tätigkeit
in Ausbildung
Tätigkeit zu Hause (n
ausser Haus arbeitstätig
Ausbildung
keine oder obligatorische Schulzeit
Lehre/Maturität
Fachhochschule/Universität
Regelmässige Nutzung von Mobiltelefonen*
Besitzer eines Smartphones
Schnurlostelefon zu Hause
WLAN zu Hause
Eltern
48.9
(40.0-60.6)
22
20
43
0
0
7
2
21
0
12
30
42
41
38
40
2
13
15
30
29
18
30
0
16
26
40
33
38
40
* mind. ein Anruf, eine Textnachricht oder eine Internetnutzung pro Woche
4.2
Überblick über die mittlere persönliche HF-EMF Exposition
4.2.1
Verteilung der Mittelwerte im Studienkollektiv
Die Messungen fanden zwischen dem 21. Februar und dem 2. November 2015 statt. Die
mittlere persönliche HF-EMF Exposition beträgt 0.18 V/m (siehe Tabelle 4). Die Person mit
der geringsten mittleren Exposition weist einen Wert von 0.03 V/m auf. Der höchste
Mittelwert liegt bei 0.42 V/m. Die meisten Personen (n = 90) sind im Durchschnitt zwischen
0.05 und 0.20 V/m exponiert (Abbildung 2). Insgesamt sind sieben Personen höher als 0.3
V/m exponiert.
Tabelle 4:
Überblick über die Verteilung der mittleren HF-EMF
Studienkollektiv. Alle Werte sind in V/m angegeben.
Arithmetischer
Geometrischer
Frequenzband Mittelwert
Mittelwert
Total
0.175
0.138
Uplink
0.104
0.059
Downlink
0.107
0.075
Rundfunk
0.074
0.044
DECT
0.036
0.009
WLAN
0.040
0.027
Minimum
0.032
0.006
0.009
0.012
0.003
0.007
25% Perzentil
0.107
0.033
0.049
0.027
0.005
0.018
Median
0.136
0.065
0.079
0.045
0.008
0.026
75% Perzentil 95% Perzentil 99% Perzentil
0.192
0.323
0.410
0.118
0.187
0.288
0.114
0.190
0.264
0.065
0.142
0.204
0.011
0.048
0.125
0.042
0.069
0.137
Maximum
0.415
0.366
0.390
0.360
0.318
0.147
Exposition
SD*
0.186
0.135
0.134
0.116
0.098
0.055
im
CV*
0.02
0.03
0.02
0.03
0.05
0.03
* SD= Standardabweichung; CV= Variationskoeffizient
In Abbildung 2 ist die Verteilung der mittleren persönlichen HF-EMF Exposition in der
gesamten Stichprobe dargestellt. Betrachtet man dort die Frequenzbänder separat, ist
ersichtlich, dass es beim DECT einen auffälligen Extremwert gibt. Eine einzige Person ist
15
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gegenüber DECT mehr als 0.3 V/m exponiert, während die mittlere elektrische Feldstärke für
praktisch den gesamten Rest der Studienpopulation unter 0.05 V/m liegt. Entsprechend
gross ist der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem 99. Perzentil der Mittelwerte
für DECT in der Studienpopulation (Tabelle 4). Dieser Extremwert hat im Folgenden einen
grossen Einfluss auf gruppenspezifische Auswertungen. Beim Rundfunk ist ebenfalls ein
auffällig hoher Wert ersichtlich. Jedoch hat es auch noch einige Exponierte im Bereich 0.1 0.25 V/m, so, dass dieser Einzelwert bei den folgenden Analysen nicht ganz so stark ins
Gewicht fällt. Noch etwas weniger Gewicht haben die hohen Einzelwerte im Downlink- und
Uplink-Band, weil dort die Expositionsverteilung etwas gleichmässiger ist.
Abbildung 2:
Verteilung der mittleren persönlichen Exposition in der gesamten Stichprobe
für verschiedene Frequenzbänder.
A) Total HF-EMF
B) Rundfunk
C) Downlink
D) Uplink
E) DECT
F) WLAN
16
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Im Hinblick auf Situationen im Alltag mit besonders hohen Expositionen wurde für jede
Person das 99. Perzentil für Total HF-EMF und für jedes Frequenzband einzeln berechnet.
Das entspricht dem Expositionswert, der nur während 1% der Messzeit überschritten wird,
bei einer 24 h Messung also während 14.4 Minuten. Abbildung 3 zeigt für Total HF-EMF und
für die verschiedenen Frequenzbänder die 99. Perzentile aller Studienteilnehmenden
während der Messphase. Der höchste aufgetretene Total HF-EMF 99. Perzentilwert ist 1.56
V/m. Die 99. Perzentilwerte sind generell für Downlink am höchsten. Bei DECT gibt es eine
Person mit einem sehr hohen 99. Perzentilwert.
Abbildung 3: Verteilung der 99. Perzentile im Studienkollektiv während der Messphase.
A) Total HF-EMF
B) Rundfunk
C) Downlink
D) Uplink
E) DECT
F) WLAN
In Tabelle 5 sind die mittleren und in Tabelle 6 die maximal aufgetretenen 99. Perzentilwerte
für die verschiedenen Aktivitäten aufgelistet. Am höchsten sind die 99. Perzentilwerte beim
17
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Uplink, insbesondere wenn man unterwegs ist (Bus, Zug, Tram, Bahn). In der Schule führt
die gelegentliche Nutzung des Mobiltelefons der Schüler zu einem recht hohen 99.
Perzentilwert für Uplink. Die mittlere Exposition in der Schule ist jedoch relativ tief (siehe
später Abbildung 15). Beim Downlink treten ebenfalls relativ hohe 99. Perzentilwerte
unterwegs und draussen auf. Für DECT, Rundfunk und WLAN sind die Spitzenwerte
typischerweise tiefer. Abbildungen der 99. Perzentile für jede Aktivität separat sind im
Anhang 3 dargestellt. Auch dort ist ersichtlich, dass unterwegs (öffentliche Verkehrsmittel,
Auto und draussen) die 99. Perzentilwerte generell höher sind als zu Hause, in der Schule
und am Arbeitsplatz.
Tabelle 5:
Überblick über die mittleren 99. Perzentile in der Studienpopulation für
verschiedene Aktivitäten. Alle Messwerte sind in V/m angegeben.
Ort
Total HF-EMF
zuhause
0.22
Schule
1.29
Arbeitsplatz
0.49
draussen
1.08
Bus
1.71
Zug
2.23
Tram
1.19
Auto
1.29
anderes
1.15
Tabelle 6:
Ort
zuhause
Schule
Arbeitsplatz
draussen
Bus
Zug
Tram
Auto
anderes
Rundfunk
0.14
0.21
0.10
0.29
0.43
0.14
0.20
0.21
0.12
Downlink
0.11
0.58
0.29
0.78
0.95
1.23
0.85
0.58
0.62
Uplink
0.07
1.12
0.28
0.72
1.47
1.98
0.89
1.12
0.90
DECT
0.05
0.02
0.28
0.03
0.11
0.03
0.04
0.02
0.05
WLAN
0.12
0.13
0.09
0.11
0.13
0.15
0.07
0.13
0.12
Überblick über die maximal aufgetretenen 99. Perzentile in der
Studienpopulation für verschiedene Aktivitäten. Alle Werte sind in V/m
angegeben. Es ist zu beachten, dass die obere Messgrenze bei 5.0 V/m liegt.
Werte darüber sind auf die Summierung mehrerer Frequenzbänder
zurückzuführen.
Total HF-EMF
0.84
6.04
1.83
5.00
5.01
7.11
4.18
6.04
5.01
Rundfunk
0.84
0.96
0.31
1.13
2.11
0.58
0.47
0.96
0.51
Downlink
0.46
2.52
1.09
1.85
2.35
5.02
1.84
2.52
2.34
Uplink
0.41
5.01
1.25
5.00
5.00
5.15
4.15
5.01
5.00
DECT
0.34
0.05
1.76
0.15
0.44
0.10
0.08
0.05
0.22
WLAN
0.57
0.54
0.42
0.60
0.44
0.55
0.14
0.54
0.41
Abbildung 4 zeigt die mittleren Beiträge aller Frequenzbänder an der mittleren
Gesamtexposition von 0.18 V/m im Studienkollektiv. Die fünf Mobilfunk-Uplink Bänder tragen
insgesamt 35% zur Gesamtexposition bei. Ähnlich gross ist der Anteil der fünf
18
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Downlinkbänder (38%). Der Anteil von Rundfunk beträgt 18%. DECT-Schnurlostelefone
tragen 4% und WLAN 5% zur mittleren Gesamtexposition bei.
Abbildung 4:
Beitrag der verschiedenen Frequenzbänder an der Gesamtexposition von 0.18
V/m. Für absolute Werte siehe Tabelle 4.
4%
5%
Uplink
35%
18%
Downlink
Rundfunk
DECT
WLAN
38%
4.2.2
Vergleich der drei Studiengruppen
In Abbildung 5 ist die Verteilung der mittleren HF-EMF Exposition für die drei Studiengruppen
anhand von Boxplots dargestellt. Es ist ersichtlich, dass Jugendliche und ihre Eltern eine
ähnliche Expositionsverteilung aufweisen und sowohl der Median (je 0.12 V/m) als auch der
arithmetische Mittelwert (je 0.16 V/m) sehr ähnlich sind. Junge Erwachsene weisen im
Durchschnitt eine höhere Exposition auf. Der Medianwert aller jungen Erwachsenen (0.19
V/m) und der arithmetische Mittelwert (0.22 V/m) sind rund 50% höher als die
entsprechenden Werte bei den Jugendlichen und ihren Eltern.
19
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Abbildung 5:
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Vergleich der Verteilung der mittleren persönlichen HF-EMF Exposition in den
drei Bevölkerungsgruppen. Der viereckige Kasten umfasst für jede Gruppe
den Interquartil-Bereich (25. - 75. Perzentil).
Abbildung 6 zeigt die Beiträge der verschiedenen Quellengruppen zur mittleren Exposition in
den drei Bevölkerungsgruppen. Der grösste Teil stammt vom Mobilfunk. Bei den jungen
Erwachsenen ist der Downlinkbeitrag höher als der Uplink, während es bei den Jugendlichen
umgekehrt ist. Bei den Eltern sind die beiden Beiträge des Mobilfunks ungefähr ähnlich hoch.
Rundfunk trägt bei den Jugendlichen und jungen Erwachsenen rund 20 µW/m² zur
Gesamtbelastung bei, während es bei den Eltern deutlich weniger ist. Der höhere
Rundfunkanteil bei den Jugendlichen und der höhere DECT-Anteil bei den jungen
Erwachsenen sind jeweils auf einen hohen Einzelwert zurückzuführen (siehe Abbildung 2A
und Abbildung 2D).
20
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Abbildung 6:
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Vergleich der mittleren persönlichen HF-EMF Exposition und der Beitrag der
verschiedenen Quellen in den drei Bevölkerungsgruppen. Zahlen zur
Abbildung sind in Tabelle 7 im Anhang 1 zu finden.
Die relativen Beiträge der einzelnen Frequenzbänder an der Gesamtexposition sind in
Abbildung 7 dargestellt. Grundsätzlich sind diese relativ ähnlich zwischen den drei
Studiengruppen. Beispielsweise beträgt der Anteil des Uplinks bei den Jugendlichen 35%,
bei den jungen Erwachsenen 33% und bei den Eltern 40%. Auch der WLAN Anteil ist sehr
ähnlich bei den drei Gruppen (5 - 6%). Downlink ist bei den Jugendlichen etwas geringer
(26%) als bei den jungen Erwachsenen (44%) und den Eltern (39%). Der DECT-Anteil liegt
im Durchschnitt im Bereich von 2 - 7%. Wenn man bei den jungen Erwachsenen den
Extremwert mit einem Mittelwert von 0.32 V/m nicht berücksichtigt, liegt der DECT-Anteil
jedoch nur bei 0.2%. Für Rundfunk liegt der Anteil zwischen 11% (junge Erwachsene) und
31% (Jugendliche). Der erhöhte Anteil bei den Jugendlichen ist wiederum auf einen
Extremwert mit einem Mittelwert von 0.36 V/m zurückzuführen (zweithöchster Wert: 0.21
V/m). Ohne diesen Extremwert wäre der Rundfunkanteil bei den Jugendlichen nur 22%.
21
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 7:
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der relativen Quellenbeiträge in den drei Bevölkerungsgruppen.
Absolute Zahlen sind in Tabelle 7 im Anhang 1 zu finden.
Obwohl Jugendliche und ihr Eltern im Durchschnitt eine ähnliche HF-EMF Exposition
aufweisen, sind die Expositionen innerhalb eines Haushaltes nicht ähnlich wie Abbildung 8
zeigt. Für Total HF-EMF, Downlink und Uplink sind die Korrelationskoeffizienten sogar leicht
negativ. Das bedeutet, dass die persönliche Exposition in erster Linie durch das Verhalten
und nicht durch die Exposition am Wohnort zurückzuführen ist. Für Rundfunk besteht
hingegen eine Korrelation von 0.56. Diese höhere Korrelation für Rundfunk ist zu erwarten,
da die räumliche Verteilung homogener ist als für Mobilfunk und entsprechend die Situation
am Wohnort relevant ist für die mittlere Exposition. Bei WLAN und DECT ist auch eine
gewisse jedoch geringe Korrelation ersichtlich. Es ist zu erwarten, dass diese Korrelation von
den daheim installierten Geräten verursacht wird.
22
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 8:
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der Messungen von Eltern und Jugendlichen aus dem gleichen
Haushalt.
23
Persönliche Messungen ZH
4.3
März 2016
Swiss TPH
Zeitliche Variabilität der persönlichen HF-EMF Exposition
Bei den 38 Studienteilnehmenden mit Messungen an Werktagen und am Wochenende ist
die persönliche HF-EMF Exposition im Durchschnitt an Werktagen (0.181 V/m) ähnlich hoch
wie an Wochenenden (0.176 V/m) (Tabelle 9 im Anhang 1). In Abbildung 9 wird die mittlere
Exposition an Wochenenden mit derjenigen an Werktagen für die drei Studiengruppen
verglichen. Bei den jungen Erwachsenen ist die Exposition an Werktagen deutlich höher als
an Wochenenden. Der Hauptgrund ist dabei ein höherer Expositionsbeitrag vom DECT bei
einer Person. Bei den Eltern ist es umgekehrt. Die HF-EMF Exposition ist an Werktagen
höher, was auf einen hohen Uplink-Beitrag zurückzuführen ist, wiederum wegen einer
Person. Bei den Jugendlichen ist der Unterschied relativ gering. Am offensichtlichsten ist ein
höherer Beitrag vom Uplink am Wochenende im Vergleich zum Beitrag an Werktagen. Da in
diesen Vergleich nur Studienteilnehmende einflossen, von denen sowohl Werktags- wie
auch Wochenendmessungen vorlagen, ist die Stichprobe relativ klein und die Mittelwerte
sind stark vom Verhalten von Einzelnen beeinflusst. Insgesamt deuten die Daten nicht darauf
hin, dass es einen grossen Unterschied gibt zwischen der Exposition an Werktagen und an
Wochenenden.
Abbildung 9:
Vergleich der persönlichen Exposition am Wochenende (WE) und an
Werktagen (WT) für 38 Studienteilnehmende mit Messungen während beiden
Perioden. Zahlen zu dieser Abbildung sind in Tabelle 7 im Anhang 1 zu finden.
24
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Im Durchschnitt ist die HF-EMF Exposition am Tag (0.20 V/m) deutlich höher als in der Nacht
(0.11 V/m) (Tabelle 9 im Anhang 1). Dieser Unterschied ist für alle drei Studiengruppen
erkennbar (Abbildung 10). Das liegt erstens daran, dass Uplink in der Nacht praktisch nicht
gemessen wird. Zweitens ist auch der Beitrag vom Downlink in der Nacht deutlich kleiner als
am Tag, weil die Downlink Exposition in Wohngebieten generell geringer ist als an anderen
Orten (Röösli et al. 2015). Zudem ist man in der Nacht meistens drinnen, wo die Downlink
Exposition wegen der Dämpfung durch die Gebäudehülle kleiner ist als draussen.
Abbildung 10:
Vergleich der persönlichen Exposition am Tag (6:00- 22.00) und in der Nacht
(22:00-6:00). Zahlen zu dieser Abbildung sind in Tabelle 7 im Anhang 1 zu
finden.
Innerhalb des Tages ist ein klarer Tagesverlauf für die mittlere HF-EMF Exposition
ersichtlich. Zwischen 6:00 und 8:00 ist die HF-EMF Exposition bei 0.16 V/m, zwischen 8:00
und 12:00 bei 0.19 V/m, zwischen 12:00 und 14:00 bei 0.21 V/m, zwischen 14:00 und 17:00
bei 0.22 V/m und zwischen 17:00 und 22:00 ist sie 0.21 V/m. Der zeitliche Tagesverlauf der
HF-EMF Exposition unterscheidet sich jedoch zwischen den Studiengruppen und zwischen
Werktagen und Wochenenden (Abbildung 11). Bei Jugendlichen ist die Exposition an
Werktagen über Mittag und am frühen Abend am höchsten und während den Schulzeiten
relativ gering. Bei den jungen Erwachsenen ist die Exposition zwischen 8:00 und 22:00
konstant höher als in der Nacht und zwischen 6:00 und 8:00. An Wochenenden nimmt sie im
25
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Tagesverlauf tendenziell bis 17:00 zu. Bei den Eltern ist die Exposition am Wochenende
zwischen 12:00 und 22:00 deutlich höher als während der restlichen Zeit. An Werktagen ist
die Exposition schon ab 17:00 relativ gering. Die dazugehörigen Werte sind in Tabelle 8 im
Anhang 1 dargestellt.
Abbildung 11:
Persönliche HF-EMF Exposition im Tagesverlauf: a) Jugendliche; b) junge
Erwachsene; c) Eltern. Zahlen zu diesen Abbildungen sind in Tabelle 8 im
Anhang 1 dargestellt.
A)
B)
26
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
C)
4.4
Einflussfaktoren auf die persönliche HF-EMF Exposition
Im Folgenden werden Einflussfaktoren auf die persönliche HF-EMF Exposition analysiert.
Mögliche Einflussfaktoren können umweltbedingt sein wie beispielsweise der Urbanitätsgrad
des Wohnortes. Weiter wird die persönliche HF-EMF Exposition durch das eigene Verhalten
beeinflusst, beispielsweise in Bezug auf Aktivitäten sowie den Besitz und die Nutzung von
drahtlosen Kommunikationsgeräten. Um solche Einflussfaktoren zu evaluieren, werden im
Folgenden jeweils Vergleiche der Mittelwerte für Gruppen von Probanden mit verschiedenen
sich unterscheidenden Einflussfaktoren dargestellt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass diese
arithmetischen Mittelwerte durch einzelne Messwerte stark beeinflusst sein können, wie das
in den obigen Kapiteln für eine DECT und eine Rundfunkmessung bereits illustriert wurde.
Aus diesem Grund sind im Anhang 2 für viele dieser Vergleiche auch Boxplots dargestellt.
Anhand dieser Abbildungen kann man die Datenverteilung zwischen den Gruppen besser
vergleichen. Der Median ist beispielsweise ein deutlich robusteres Mass für die typische
Exposition innerhalb einer Gruppe als der arithmetische Mittelwert. Falls sich das Resultat für
den Median deutlich vom Resultat für den arithmetischen Mittelwert unterscheidet, wird das
im Folgenden jeweils angemerkt.
4.4.1
Total HF-EMF
Zwischen den fünf verschiedenen Gemeindetypen ist im Durchschnitt kein substanzieller
Unterschied in der HF-EMF Exposition festzustellen (Abbildung 12). In den Gemeinden, die
zum Gürtel der Mittelzentren gehören, ist die Exposition zwar etwas geringer, aber es
stammen nur sieben Studienteilnehmende aus diesem Gebiet und der entsprechende
27
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Mittelwert ist deshalb nicht sehr robust. Der Medianwert in den Gürteln und den
Nebenzentren der Grosszentren ist ähnlich wie bei den Gürteln der Nebenzentren, hingegen
ist der Medianwert für die Grosszentren deutlich höher als für die anderen Gemeindetypen
(siehe Abbildung 37 im Anhang 2).
Abbildung 12:
Vergleich der mittleren persönlichen HF-EMF Exposition und der Beiträge der
verschiedenen Quellen in Abhängigkeit vom Typ der Wohnortgemeinde (siehe
Tabelle 9 im Anhang 1 für entsprechende Zahlen und einen analogen Boxplot
der HF-EMF Expositionsverteilung im Anhang 2, Abbildung 37).
Abbildung 13 zeigt den Vergleich der mittleren Exposition in elf Gemeinden ohne Uster mit
nur einem Teilnehmenden. Auch hier sind die Unterschiede nicht sehr ausgeprägt und
hauptsächlich auf Unterschiede im Uplink zurückzuführen. Beispielsweise sind in
Wiesendangen der Uplink und die HF-EMF Exposition gering, während in Oberrieden und
Küsnacht der Uplink und somit die Total HF-EMF Exposition am höchsten ist. Die Downlink
Exposition ist in Zürich im Durchschnitt am höchsten. In Bezug auf die Medianwerte gibt es
aber einige Gemeinden mit höherem Downlink (siehe Abbildung 38 im Anhang 2).
28
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 13:
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der mittleren persönlichen HF-EMF Exposition und der Beiträge der
verschiedenen Quellen für die verschiedenen Wohnortgemeinden, ohne Uster
mit nur einem Teilnehmenden (siehe Tabelle 9 im Anhang 1 für entsprechende
Zahlen und einen analogen Boxplots der HF-EMF Expositionsverteilung im
Anhang 2, Abbildung 38).
In Bezug auf weitere Charakteristika der Wohnortgemeinden ist erkennbar, dass in
Gemeinden mit ländlicher Umgebung die HF-Exposition tendenziell etwas geringer ist als in
Seegemeinden,
Gemeinden
mit
hohem
Industrieanteil
und
Regionen
mit
hoher
Bevölkerungsdichte (Abbildung 14). Das bestätigt sich auch beim Vergleich der Medianwerte
(Abbildung 39 im Anhang 2).
29
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 14:
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der mittleren persönlichen HF-EMF Exposition und der Beiträge der
verschiedenen
Quellen
für
verschiedene
Charakteristika
der
Wohnortgemeinden (siehe Tabelle 9 im Anhang 1 für entsprechende Zahlen
und einen analogen Boxplots der HF-EMF Expositionsverteilung im Anhang 2,
Abbildung 39).
Abbildung 15 zeigt die HF-EMF Exposition für verschiedene Aktivitäten. Wenn man
unterwegs ist, ist die Exposition generell erhöht. Am höchsten ist sie im Zug gefolgt von Bus,
Anderes, Tram und Auto. An diesen Orten ist der Uplink der Hauptbeitrag (ausser im Tram,
dort trägt der Mobilfunk-Downlink anteilmässig am meisten zum Total HF-EMF bei).
Ebenfalls relativ hoch ist die HF-EMF Exposition, wenn man draussen ist. Dort stammt der
Hauptbeitrag vom Mobilfunk-Downlink. Am geringsten ist die Exposition zu Hause und in der
Schule. Am Arbeitsplatz fällt der relative hohe Anteil von DECT im Vergleich zu dessen
Anteil bei anderen Aktivitäten auf. Dies ist aber wiederum auf die Messung einer einzelnen
Person zurückzuführen bei der am Arbeitsplatz 0.67 V/m gemessen wurde. Der
nächsthöhere Wert an einem Arbeitsplatz liegt bei 0.14 V/m.
30
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 15:
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der persönlichen HF-EMF Exposition an verschiedenen Orten (siehe
Tabelle 9 im Anhang 1 für entsprechende Zahlen und analoge Boxplots für die
HF-EMF Expositionsverteilung im Anhang 2, Abbildung 40 und Abbildung 41).
Die Aktivität „Anderes“ bezieht sich auf alle anderen Tätigkeiten bzw.
Auftenhaltsorte.
Ein Vergleich der persönlichen HF-EMF Exposition für verschiedene Typen von
Arbeitsplätzen zeigt, dass drei Personen, die während der Arbeit hauptsächlich unterwegs
sind, die höchste Exposition aufweisen (Abbildung 16). Erhöht ist dabei im Vergleich zu den
anderen Personen der Uplink. Bei den fünf Personen, die hauptsächlich draussen arbeiten,
war die Exposition nicht auffällig erhöht und ähnlich wie bei den Personen, die zu Hause
arbeiten (n = 26).
31
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Abbildung 16:
Vergleich der persönlichen HF-EMF Exposition für verschiedene Typen von
Arbeitsplätzen (siehe Tabelle 9 im Anhang 1 für entsprechende Zahlen und
einen analogen Boxplots der HF-EMF Expositionsverteilung im Anhang 2,
Abbildung 42).
Abbildung 17:
Vergleich der persönlichen HF-EMF Exposition zwischen Frauen und Männern
(siehe Tabelle 9 im Anhang 1 für entsprechende Zahlen und einen analogen
Boxplot der HF-EMF Expositionsverteilung im Anhang 2, Abbildung 43).
32
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Das Geschlecht der Studienteilnehmenden ist nicht mit der HF-EMF Exposition assoziiert
(Abbildung 17).
4.4.2
Rundfunk (FM Radio und DVB-T)
Insgesamt ist der Beitrag des Rundfunks zur gesamten HF-EMF Exposition relativ gering.
Die EMF Exposition von Rundfunksendern nimmt tendenziell mit zunehmender Urbanität zu
(Abbildung 18), ausser in periurban ländlichen Gebieten, wo der Mittelwert und der
Medianwert für FM Radio ebenfalls erhöht sind (Abbildung 43).
Abbildung 18:
Vergleich der mittleren persönlichen Rundfunk Exposition (Radio und TV) in
den verschiedenen Typen von Wohnortgemeinden (siehe Tabelle 10 im
Anhang 1 für entsprechende Zahlen und einen analogen Boxplot im Anhang 2,
Abbildung 43).
Abbildung 19 zeigt die Exposition gegenüber Rundfunkstrahlung für die verschiedenen
Wohngemeinden (ohne Uster mit nur einem Studienteilnehmenden). Am höchsten ist die
Exposition in Winterthur. Die Unterschiede sind aber relativ gering. In Abbildung 20 ist
ersichtlich, dass auch andere Charakteristika der Wohngemeinden wenig Einfluss auf die
Exposition gegenüber Rundfunkstrahlung haben.
33
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 19:
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der mittleren persönlichen Rundfunk Exposition (Radio und TV) für
die verschiedenen Wohngemeinden (siehe Tabelle 10 im Anhang 1 für
entsprechende Zahlen).
34
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 20:
4.4.3
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der mittleren persönlichen Rundfunk Exposition (Radio und TV) für
weitere Charakteristika der Wohngemeinden (siehe Tabelle 10 im Anhang 1 für
entsprechende Zahlen).
Downlink
In Bezug auf den Downlink von Mobilfunkbasisstationen ist ein Trend ersichtlich: mit
zunehmender Urbanität nimmt die Exposition zu (Abbildung 21). Dieser Trend ist auch für die
Mediane ersichtlich (Abbildung 45 im Anhang 2) sowie für zusätzliche Charakteristika der
Gemeinden (Abbildung 22) und für die verschiedenen Gemeinden (Abbildung 23). Der
grösste
Downlinkbeitrag
stammt
vom
900
MHz
Frequenzband.
Das
1800
MHz
Frequenzband ist relativ ähnlich in den verschiedenen Gemeindetypen, während
Downlink2100 in den städtischen Gebieten höher ist als in den ländlichen Gebieten.
Downlink800 und Downlink2600 spielen keine Rolle für die Exposition.
35
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Abbildung 21:
Vergleich der mittleren persönlichen Downlink Exposition und der Beiträge der
verschiedenen
Downlinkbänder
in
Abhängigkeit
vom
Typ
der
Wohnortgemeinde (siehe Tabelle 10 im Anhang 1 für entsprechende Zahlen
und analogen Boxplot im Anhang 2, Abbildung 45).
Abbildung 22:
Vergleich der mittleren persönlichen Downlink Exposition für weitere
Charakteristika der Wohngemeinden (siehe Tabelle 10 im Anhang 1 für
entsprechende Zahlen).
36
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 23:
4.4.4
März 2016
Swiss TPH
Vergleich der mittleren persönlichen Downlink Exposition für die
verschiedenen Wohngemeinden (siehe Tabelle 10 im Anhang 1 für
entsprechende Zahlen).
Uplink
Die Exposition gegenüber Uplink entsteht bei der eigenen Nutzung von Mobiltelefonen, oder
wenn Personen in der Nähe ein Mobiltelefon verwenden. Zudem kommunizieren
Mobiltelefone ohne, dass sie aktiv genutzt werden, also auch im Stand-by Modus,
gelegentlich mit der Mobilfunkbasisstation. Dies ist insbesondere der Fall, wenn man
unterwegs ist und sich zwischen verschiedenen Mobilfunkbasisstationen bewegt. Die
ExpoM-RF Messungen erlauben es nicht zwischen dem Uplink vom eigenen Mobiltelefon
und demjenigen von anderen Personen zu unterscheiden (siehe auch Kapitel 4.5).
Nur drei Personen im Studienkollektiv haben kein Mobiltelefon. Deren Uplink Exposition war
im Durchschnitt nur geringfügig kleiner als bei Personen mit Mobiltelefonen (Abbildung 24A).
Es zeigt sich aber, dass die Uplink Exposition von Personen mit einen Smartphone im
Durchschnitt doppelt so hoch ist wie für Personen ohne Smartphone (Abbildung 24B).
37
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 24:
März 2016
Swiss TPH
Besitz eines Mobiltelefons und mittlere persönliche Uplink Exposition sowie
der Beitrag der verschiedenen Uplinkbänder: A) Personen mit und ohne
Mobiltelefon; B) Personen mit und ohne Smartphone (für Zahlen siehe Tabelle
11 im Anhang 1).
A)
B)
Der Gebrauch des mobilen Internets ist der offensichtlichste Einflussfaktor auf die
persönliche Uplink Exposition (Abbildung 25). Nutzer des mobilen Internets haben eine rund
doppelt so hohe Uplink Exposition wie Nicht-Nutzer. Eine Zunahme der Uplink Exposition ist
38
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
insbesondere bei den Personen zu beobachten, die das Internet auf dem Mobiltelefon mind.
10 Minuten pro Tag nutzen (Abbildung 25B).
Abbildung 25:
Mittlere persönliche Uplink Exposition und Nutzung des mobilen Internets
während der Messphase: A) Nutzer vs. Nicht-Nutzer; B) selbst geschätzte
tägliche Nutzung während der Messphase (für Zahlen zu den Abbildungen
siehe Tabelle 11 im Anhang 1 und für einen Boxplot zur Datenverteilung in
Abbildung B siehe Anhang 2, Abbildung 46).
A)
B)
39
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 26:
März 2016
Swiss TPH
Mittlere persönliche Uplink Exposition und Anrufe mit Mobiltelefonen während
der Messphase: A) geschätzte Dauer der Anrufe; B) Anzahl Anrufe pro Tag (für
Zahlen zu den Abbildungen siehe Tabelle 11 im Anhang 1 und für einen
Boxplot zur Datenverteilung von Abbildung (B) siehe Anhang 2, Abbildung 47).
A)
B)
In Abbildung 27 ist ersichtlich, dass Personen, die viele Nachrichten versenden, tendenziell
eine etwas höhere Uplink Exposition haben. Aber die Exposition für Personen, die keine
SMS Nachrichten schicken ist ebenfalls relativ hoch. Das liegt wohl daran, dass diese
Personen mehr Internetnachrichten schicken (Abbildung 27B).
40
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 27:
März 2016
Swiss TPH
Mittlere persönliche Uplink Exposition und versendete Nachrichten während
der Messphase: A) Anzahl SMS-Kurznachrichten; B) Internet-Kurznachrichten
z.B. via WhatsApp (für Zahlen zu den Abbildungen siehe Tabelle 11 im Anhang
1).
A)
B)
Die Anzahl installierter bzw. genutzter Apps auf dem Mobiltelefon könnte ebenfalls ein
Indikator für die Intensität der Mobiltelefonnutzung sein. Aber ausser der tieferen Uplink
Exposition für Personen ohne installierte bzw. genutzte Apps (Abbildung 28), ist kein
offensichtlicher Zusammenhang ersichtlich. Es ist jedoch auch davon auszugehen, dass
41
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
diese Angaben ungenau sind. Insbesondere die Anzahl installierter Apps ist schwierig
abzuschätzen, da bei den meisten Telefonen eine Vielzahl von Apps vorinstalliert ist.
Abbildung 28:
Mittlere persönliche Uplink Exposition und Apps: A) Anzahl auf dem
Mobiltelefon installierter Apps; B) Anzahl während der Messphase genutzter
Apps (für Zahlen zu den Abbildungen siehe Tabelle 12 in Anhang 1).
A)
B)
42
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Abbildung 29 zeigt, dass die nächtliche Uplink Exposition kaum davon beeinflusst ist, ob man
das eigene Mobiltelefon abschaltet, im Flugmodus, eingeschaltet im Schlafzimmer oder
eingeschaltet ausserhalb des Schlafzimmers hat. Dieses Bild ist zu erwarten, da
Mobiltelefone im Stand-by Modus selten Strahlung emittieren, wenn sie sich nicht
grossräumig zwischen den Einflussbereichen von verschiedenen Mobilfunkbasisstationen
bewegen.
Abbildung 29:
4.4.5
Vergleich der mittleren persönlichen Uplink Exposition in der Nacht bezüglich
dem Abschaltverhalten in der Nacht (für Zahlen zu den Abbildungen siehe
Tabelle 12 in Anhang 1).
WLAN
WLAN trägt nur wenig zur gesamten persönlichen HF-EMF Exposition bei (5%). Es ist aber
zu beachten, dass die WLAN Exposition im 5 GHz Band nicht ausgewertet wurde wegen
möglichem Cross-Talk und der damit verbundenen Überschätzung der Exposition (siehe
Kapitel 3.4.3). Aber selbst unter Berücksichtigung dieser zu hohen Messungen im 5 GHz
Band wäre die mittlere WLAN Exposition im Studienkollektiv kleiner als 0.06 V/m und würde
somit immer noch einen geringen Anteil an der gesamten HF-EMF Exposition ausmachen.
Ausser vier Personen gaben alle Studienteilnehmenden an, zu Hause ein WLAN zu
besitzen. Die WLAN Exposition für Leute mit einem WLAN zu Hause war nur geringfügig
höher (0.04 V/m) als für die vier Personen ohne WLAN (0.02 V/m) (Abbildung 30A). Ob man
das WLAN in der Nacht ausschaltet oder nicht, hat kaum einen Einfluss auf die gesamte
43
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
persönliche WLAN Exposition (Abbildung 30B), obwohl ein minimer Einfluss sichtbar ist,
wenn man nur die Messwerte während der Nacht anschaut (Abbildung 30C).
Abbildung 30:
Mittlere persönliche WLAN Exposition und WLAN zu Hause: A) Personen mit
und ohne WLAN zu Hause; B) Personen mit oder ohne Ausschalten in der
Nacht; C) persönliche WLAN Exposition in der Nacht in Abhängigkeit vom
Abschaltverhalten (für Zahlen zu den Abbildungen siehe Tabelle 13 im Anhang
1).
A)
B)
44
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
C)
Ob jemand das WLAN auf dem Mobiltelefon nutzt oder nicht, war nicht mit der gemessenen
WLAN Exposition assoziiert (Abbildung 31A). Auch für die selbst geschätzte Dauer der
WLAN Nutzung war kaum ein Zusammenhang mit der WLAN Exposition ersichtlich
(Abbildung 31B). Dies trifft auch für die Gruppenmediane zu (Abbildung 48 im Anhang 2).
Abbildung 31:
Mittlere persönliche WLAN Exposition und WLAN Nutzung auf dem
Mobiltelefon: A) Personen mit und ohne WLAN Nutzung auf dem Mobiltelefon;
B) Dauer der WLAN Nutzung auf dem Mobiltelefon. Für Zahlen zu den
Abbildungen siehe Tabelle 13 im Anhang 1 und für die Datenverteilung zu
Abbildung (B) siehe Anhang 2, Abbildung 48.
A)
45
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
B)
4.4.6
DECT
EMF von DECT-Schnurlostelefonen trägt nur geringfügig zur persönlichen HF-EMF
Exposition bei (4%). Eine Person arbeitete in einem Call Center und gab an, das DECT am
Arbeitsplatz während der Messperiode mehr als 60 Minuten pro Tag zu benutzen und
entsprechend war bei dieser Person die DECT Exposition deutlich höher als bei den anderen
Personen (Abbildung 33). Da diese Person kein DECT zu Hause hat, ergibt sich das
paradoxe Bild, dass Leute mit DECT zuhause im Durchschnitt eine geringere DECT
Exposition aufweisen als Leute ohne DECT (Abbildung 32). Berücksichtigt man diesen
hohen Wert nicht, haben Leute ohne DECT eine tiefere DECT Exposition (0.008 V/m) als
Leute mit einem DECT Schnurlostelefon zu Hause (0.02 V/m). Dieses Bild zeigt sich auch
beim Vergleich der beiden Gruppenmediane: Personen mit einem Schnurlostelefon zu
Hause haben eine höhere DECT Exposition (0.008 V/m) als diejenigen ohne DECT zu
Hause (0.005 V/m) (Abbildung 49Abbildung 49 im Anhang 2). Berücksichtigt man nur die
Messungen zu Hause, haben Personen mit einem Schnurlostelefon eine DECT Exposition
von 0.023 V/m und Leute ohne Schnurlostelefon eine Exposition von 0.008 V/m.
46
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Abbildung 32:
Vergleich der mittleren persönlichen DECT Exposition bezüglich der Nutzung
von Schnurlostelefonen zu Hause (für Zahlen zur Abbildung siehe Tabelle 14
und für die Datenverteilung siehe Boxplot im Anhang 2, Abbildung 50).
Abbildung 33:
Vergleich der mittleren persönlichen DECT Exposition für Haushalte mit und
ohne Schnurlostelefon (für Zahlen zur Abbildung siehe Tabelle 14 und für die
Datenverteilung siehe Boxplot im Anhang 2, Abbildung 49Abbildung 49).
47
Persönliche Messungen ZH
4.5
März 2016
Swiss TPH
Berechnung der vom Körper absorbierten kumulativen HFEMF Dosis
Auf der Basis der gemessenen Fernfeld HF-EMF Exposition und der selbst geschätzten
Nutzung von drahtlosen Kommunikationsgeräten während der Messperiode wurde die im
Durchschnitt während 24 Stunden kumulative absorbierte Gehirn- und Ganzkörper-HF-EMF
Dosis berechnet. Dabei flossen die folgenden Angaben über die mittlere Nutzung im
Studienkollektiv in die Berechnung ein:
•
Anrufe mit einem Mobiltelefon: 5.2 Min/Tag, davon 8% mit einem Kopfhörer
(Headset)
•
Anrufe mit einem Schnurlostelefon: 4.8 Min/Tag
•
Datenverkehr mit Mobiltelefon auf dem Mobilfunknetz: 19.0 Min/Tag
•
Datenverkehr mit Mobiltelefon mittels WLAN: 33.3 Min/Tag
•
Sendezeit Mobiltelefon im Stand-by Modus am Körper: 1.2 Min/Tag (im Durchschnitt
2 Stunden/Tag am Körper getragen, davon 64% der Zeit beim Reisen bzw. in
Bewegung. Stand-by Emissionen während 1/100 der Zeit)
•
WLAN Nutzung mit Computer: 9.8 Min/Tag; mit Laptop: 50.2 Min/Tag; mit Tablet:
15.6 Min/Tag und mit Spielkonsole: 2.4 Min/Tag.
Neben den Nahfeldquellen wurde die mittlere HF-EMF Expositionen von Fernfeldquellen
anhand der persönlichen Messung abgeschätzt:
•
FM Radio: 0.054 V/m
•
DVB-T: 0.050 V/m
•
Downlink800: 0.013 V/m, Maximalwert für Sensitivitätsanalyse: 0.04 V/m
•
Downlink900: 0.073 V/m, Maximalwert für Sensitivitätsanalyse: 0.38 V/m
•
Downlink1800: 0.054 V/m, Maximalwert für Sensitivitätsanalyse: 0.25 V/m
•
Downlink2100: 0.055 V/m, Maximalwert für Sensitivitätsanalyse: 0.21 V/m
•
Downlink2600: 0.012 V/m, Maximalwert für Sensitivitätsanalyse: 0.06 V/m
Aus den obigen Angaben ergibt sich damit eine mittlere gesamte Downlink für die
Hauptberechnung von 0.11 V/m. Bei der Sensitivitätsanalyse mit dem jeweils höchsten
gemessenen Downlink ergibt sich für die fünf Frequenzbänder ein Summenwert von 0.51
V/m.
48
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Für die Abschätzung des Uplinks von Mobiltelefonen von anderen Personen wurde die
mittlere gemessene Uplink Exposition von Personen ohne Internetnutzung auf ihrem
Mobiltelefon eingesetzt. Das ergibt die folgenden Werte:
•
Uplink800: 0.006 V/m
•
Uplink900: 0.034 V/m
•
Uplink1800: 0.035 V/m
•
Uplink2100: 0.014 V/m
•
Uplink2600: 0.012 V/m
Damit ergibt sich eine mittlere gesamte Uplink Exposition für alle fünf Bänder von 0.051 V/m.
Abbildung 34 zeigt die verschiedenen Quellenbeiträge der durchschnittliche HF-EMF Gehirnund Ganzkörperdosis. Beim Gehirn stammt 96.2% der gesamten Dosis von 594 mJ/kg/Tag
von Nahfeldquellen. Am relevantesten sind Mobiltelefonanrufe, die 464 mJ/kg/Tag zur
kumulativen
Dosis
beitragen,
was
78%
der
kumulativen
Gehirndosis
entspricht.
Fernfeldquellen tragen nur minim zur Gehirndosis bei; Rundfunk: 0.9%; Mobilfunk Downlink:
2.1%; WLAN: 0.1%, Schnurlostelefonbasisstationen: 0.1% und Mobiltelefone anderer Leute:
0.5%. In Bezug auf die Ganzkörperexposition sind Fernfeldquellen relevanter, dennoch
beträgt der Beitrag zur kumulativen Dosis von insgesamt 194 mJ pro Tag und pro
1 Kilogramm Körpergewicht nur 10.2%. Etwa die Hälfte des Fernfeldbeitrags stammt von
Mobilfunkbasisstationen (5.0% an der gesamten Dosis). Bei der Gerätenutzung ist für die
kumulative Ganzkörperdosis neben Mobiltelefonanrufen (33%) auch der Beitrag von
Schnurlostelefonaten (8%), Datenverkehr mit dem Mobiltelefon (19%) sowie Computer,
Laptops und Tablets (29%) relevant.
49
Persönliche Messungen ZH
Abbildung 34:
März 2016
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Überblick über die durchschnittliche 24 h kumulative HF-EMF Dosis des
Gehirns (links) und des ganzen Körpers (rechts). Man beachte die
unterschiedliche Skalierung.
Da bei Mobiltelefonanrufen auf dem UMTS-Netzwerk die Emissionen deutlich geringer sind,
ergibt sich ein ganz anderes Bild, wenn man annimmt, dass alle Mobiltelefonanrufe auf dem
UMTS Netzwerk stattfinden (Abbildung 35). In diesem Fall verringert sich die kumulative 24 h
HF-EMF Gehirndosis auf 136 mJ/kg/Tag und die Ganzkörperexposition auf 130 mJ/kg/Tag
(verglichen zu 594 mJ/kg/Tag für das Gehirn und 194 mJ/kg/Tag für den ganzen Körper bei
der Annahme von 50% der Anrufe auf dem GSM-Netzwerk und 50% der Anrufe auf dem
UMTS-Netzwerk). Mobiltelefonanrufe tragen in diesem Falle nur noch 5% zur Gehirndosis
bei
und
der
grösste
Anteil
an
der
kumulativen
Gehirndosis
stammt
von
Schnurlostelefonanrufen (78%). Bei der Ganzkörperexposition stammen die Hauptbeiträge
vom Datenverkehr mit Mobiltelefonen (29%) sowie von Computern, Laptops und Tablets
(43%). Der Anteil von Mobiltelefonanrufen macht nur 0.7% an der Gesamtkörperdosis aus.
Nimmt man hingegen an, dass alle Mobiltelefonanrufe auf dem GSM-Netzwerk durchgeführt
50
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
werden, kommt man auf eine kumulative Gehirndosis von 1052 mJ/kg/Tag (Beitrag
Mobiltelefonanrufe: 87%) und auf eine kumulative Ganzkörperdosis von 258 mJ/kg/Tag
(Beitrag Mobiltelefonanrufe: 50%). Damit ergeben sich deutlich erhöhte Dosiswerte im
Vergleich zu Abbildung 35.
Abbildung 35:
Überblick über die durchschnittliche 24 h kumulative HF-EMF Dosis des
Gehirns (links) und des ganzen Körpers (rechts) unter der Annahme, dass für
Mobiltelefonanrufe nur das UMTS-Netzwerk genutzt wird.
In einer weiteren Sensitivitätsanalyse wurde evaluiert, wie gross der Beitrag von
Mobilfunkbasisstationen an
der
kumulativen
HF-EMF
Dosis
ist,
wenn
für
jedes
Downlinkfrequenzband der höchste gemessene Durchschnittswert von allen Probanden
verwendet wird. Da diese Höchstwerte von verschiedenen Probanden stammen, stellt dieses
Szenario also einen absoluten „worst case“ dar, der so nicht im Studienkollektiv
vorgekommen ist. Für die Mobiltelefonanrufe wurde wiederum angenommen, dass sie je zu
50% auf dem GSM- und dem UMTS-Netzwerk stattgefunden haben. Bei diesem Downlink
„Worst-Case“ Szenario beträgt die kumulative Gehirndosis 817 mJ/kg/Tag und die
Ganzkörperdosis 333 mJ/kg/Tag. Die tägliche Benützung eines Mobiltelefons während 5.2
51
Persönliche Messungen ZH
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Swiss TPH
Min/Tag trägt aber immer noch stärker zur Gehirndosis bei als die Exposition gegenüber
Downlink (57% vs. 29%). Bei der Ganzkörperexposition stammt in diesem Fall knapp die
Hälfte (44%) vom Downlink. Dieser Beitrag ist ungefähr gleich gross wie der Beitrag von
Mobiltelefonanrufen und Datenverkehr auf Mobiltelefonen, Computern, Laptops und Tablets
zusammen
(48%).
Dies
zeigt,
dass
auch
unter
Worst-case
Bedingungen
bei
durchschnittlicher Kommunikationsgerätenutzung ein erheblicher Teil der kumulativen
Ganzkörperdosis von der eigenen Gerätenutzung stammt (52%).
Abbildung 36:
Überblick über die durchschnittliche 24 h kumulative HF-EMF Dosis des
Gehirns (links) und des ganzen Körpers (rechts), wenn für Downlink für jedes
Frequenzband der höchste gemessene Exposition verwendet wird. Man
beachte die unterschiedliche Skalierung.
52
Persönliche Messungen ZH
März 2016
5
Diskussion
5.1
Zusammenfassung der Ergebnisse
Swiss TPH
Die Messungen bei 115 Studienteilnehmenden haben gezeigt, dass die mittlere gemessene
persönliche HF-EMF Exposition im Studienkollektiv 0.18 V/m beträgt. Die HF-EMF
Exposition ist bei jungen Erwachsenen (0.22 V/m) etwas höher als bei Jugendlichen und
ihren Eltern (je 0.16 V/m). Im Durchschnitt über das ganze Studienkollektiv stammen die
Hauptbeiträge an der gemessenen Exposition von Mobilfunkbasisstationen (Downlink, 38%)
und von Mobilfunktelefonen (Uplink, 35%). Weniger relevant sind Rundfunk (Radio und TV,
18%), WLAN (5%) und DECT Schnurlostelefone (4%). Am höchsten ist die gemessene HFEMF Exposition in den öffentlichen Verkehrsmitteln (Zug: 0.55 V/m, Bus: 0.39 V/m, Tram:
0.33). Im Auto beträgt die HF-EMF Exposition 0.29 V/m, draussen 0.30 V/m und am
Arbeitsplatz 0.22 V/m. Die tiefsten Werte wurden in der Schule (0.15 V/m) und zu Hause
(0.11 V/m) gemessen. Die Unterschiede zwischen Bewohnern von ländlichen und
städtischen Gebieten sind relativ gering. Tendenziell nehmen jedoch HF-EMF von
Mobilfunkbasisstationen mit zunehmender Urbanität zu. Für andere HF-EMF Quellen ist kein
solches Muster erkennbar. Das eigene Verhalten hat einen messbaren Einfluss auf die
persönliche HF-EMF Exposition. Der Besitz eines Smartphones, bzw. die Dauer der mobilen
Internetnutzung sind die auffälligsten Prädiktatoren für die persönliche HF-EMF Exposition.
Ob man zu Hause ein WLAN oder ein Schnurlostelefon besitzt, hat nur einen kleinen
Einfluss auf die mittlere persönliche HF-EMF Exposition. Abschätzungen zeigen, dass die
eigene Nutzung von Kommunikationsgeräten der Haupteinflussfaktor für die kumulative
Gehirn- und Ganzkörperdosis von HF-EMF ist. Für die HF-EMF Gehirndosis tragen sie 96%
zur gesamten Dosis bei, bei der Ganzkörperdosis beträgt der Anteil der Nutzung von
Kommunikationsgeräten 90%.
5.2
Vergleich mit anderen Studien
Bisher wurde in der Schweiz erst eine vergleichbare Studie durchgeführt. Im Rahmen des
Nationalen Forschungsprogramms 57 (Nichtionisierende Strahlung und Umwelt) wurde in
der QUALIFEX-Studie (Gesundheitsbezogene Lebensqualität und Exposition gegenüber
hochfrequenten elektromagnetischen Feldern: Eine prospektive Kohortenstudie) im Jahr
2007 die persönliche Strahlenbelastung bei 166 Studienteilnehmern über den Zeitraum von
einer Woche gemessen. Davon wurden 35 Studienteilnehmende gezielt zur Teilnahmen
angefragt, weil sie potentiell stark durch Mobilfunkbasisstationen oder Rundfunksender
53
Persönliche Messungen ZH
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exponiert waren. Die restlichen 131 Teilnehmenden wurden nicht gezielt ausgewählt und
entsprechen eher einer Zufallsbevölkerungsstichprobe wie bei der vorliegenden Zürcher
Studie. Alle QUALIFEX Studienteilnehmer füllten ebenfalls ein Aktivitätstagebuch aus. Dabei
haben die Probanden notiert, wann sie ein Schnurlos- oder Mobiltelefon benutzt haben. Da
in der QUALIFEX-Studie das Hauptinteresse der Exposition von Umwelt HF-EMF Quellen
galt, wurden diese Messungen bei der Datenanalyse nicht berücksichtigt. Insofern ist die
Uplink-Messung von QUALIFEX nicht direkt mit der Uplink-Messung in dieser Zürcher Studie
vergleichbar, wo keine Daten für die Auswertung ausgeschlossen wurden. Die mittlere HFEMF Exposition im QUALIFEX-Kollektiv war 0.22 V/m und der höchste gemessene
Mittelwert über eine Woche 0.58 V/m (Frei et al. 2009). Betrachtet man nur die 131 nichtselektierten Studienteilnehmende betrug die mittlere Exposition 0.20 V/m und war somit sehr
ähnlich wie in der vorliegenden Zürcher Studie (0.18 V/m). Die Downlink Exposition betrug in
Qualifex 0.13 V/m, bzw. ca. 0.10 V/m bei den Nicht-Selektierten, was ähnlich wie in dieser
Studie ist (0.11 V/m). Uplink war in der QUALIFEX Studie eher etwas höher (0.12 V/m ohne
eigenen Telefonate und 0.13 V/m mit eigenen Telefonaten (Frei et al. 2010)) als in der
Zürcher Studie (0.10 V/m). Deutlich höher war in der QUALIFEX-Studie der Beitrag von
Schnurlostelefonen (0.11 V/m) verglichen mit der Zürcher Studie (0.04 V/m). Dies liegt
wahrscheinlich
daran,
dass
mittlerweile
viele
Haushalte
DECT-Schnurlostelefone
verwenden, die nur noch während der Anrufdauer HF-EMF emittieren (sogenannter ECO
Modus). Früher haben die Basisstationen von DECT-Schnurlostelefonen auch HF-EMF
emittiert, wenn sie nicht benutzt wurden. Zudem hat bei den jungen Erwachsenen der Anteil
von Haushalten mit DECT-Telefonen abgenommen. Es gibt auch gewisse Hinweise, dass
das früher verwendete Messgerät EME SPY 120 die Strahlung von Schnurlostelefonen
etwas überschätzte (Lauer et al. 2012).
Praktisch identisch in den beiden Studien ist die mittlere Exposition gegenüber
Rundfunkstrahlung (0.076 V/m in QUALIFEX vs. 0.074 V/m in der Zürcher Studie) und
gegenüber WLAN (0.044 V/m vs. 0.040 V/m in der Zürcher Studie). Letzteres ist auf den
ersten Blick erstaunlich, da der Gebrauch von WLAN erheblich zugenommen hat. So hatten
in der QUALIFEX Studie nur ein Drittel ein WLAN zu Hause, während in der Zürcher Studie
97% der Studienteilnehmenden ein WLAN zu Hause hatten. Jedoch zeigen auch die
Messungen in dieser Studie, dass das eigene WLAN nur eine kleine Zusatzexposition
verursacht.
Wie in der Zürcher Studie wurden auch in der QUALIFEX-Studie die höchsten HF-EMF
Expositionen in öffentlichen Verkehrsmitteln gemessen (Zug: 0.67 V/m, Tram/Bus: 0.37
V/m). Draussen war die HF-EMF Exposition in der QUALIFEX-Studie 0.28 V/m (Zürcher
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Studie: 0.30 V/m), am Arbeitsplatz 0.24 V/m (Zürcher Studie: 0.22 V/m) und zu Hause 0.19
V/m (Zürcher Studie: 0.11 V/m) (Frei et al. 2009). Bei letzterem Wert ist zu beachten, dass
sich der QUALIFEX-Wert auf die gesamte Studienpopulation bezieht, also inklusive potentiell
hoch exponierter Personen. Betrachtet man in QUALIFEX nur die Nicht-Selektierten, liegt die
HF-EMF Exposition zu Hause bei 0.16 V/m, davon stammten 0.079 V/m vom Downlink
(Downlink in der Zürcher Studie 0.054 V/m). Wie in der Zürcher Studie, obwohl nicht ganz so
ausgeprägt, war die HF-EMF Exposition in der QUALIFEX-Studie am Tag höher als in der
Nacht (0.25 V/m vs. 0.17 V/m). Sowohl in der QUALIFEX-Studie wie auch in der Zürcher
Studie wurde kein nennenswerter Unterschied in der Exposition an Werktagen im Vergleich
zu Wochenenden festgestellt.
Insgesamt ist bemerkenswert, dass sich die persönliche HF-EMF Exposition in der Schweiz
in den letzten acht Jahren relativ wenig verändert hat, obwohl sich mit der Einführung der
Smartphones die Mobiltelefonnutzung erheblich intensiviert hat; insbesondere für mobile
Datenkommunikation (z.B. mobilen Internetzugang mit dem Mobiltelefon). Eine mögliche
Erklärung ist, dass heutzutage verstärkt UMTS Netzwerke genutzt werden, welche bei
Anrufen und Datenübertragung zu deutlich weniger HF-EMF Emissionen führen, als das
GSM-Netzwerk. In Qualifex war der Anteil von UMTS am gesamten Downlink 10%, in der
Zürcher Messstudie 26%.
International wurden zwei weitere ähnliche Messstudien durchgeführt, die zu vergleichbaren
Resultaten führten. In den Jahren 2005 und 2006 wurden in Frankreich 398 Personen von
Besançon und Lyon eingeladen während 24 Stunden an einer personenbezogenen
Messstudie mit Aktivitätstagebuch teilzunehmen (Viel et al. 2009a, Viel et al. 2009b). Es
wurden gezielt Personen aus der Stadt, der Agglomeration und aus ländlichen Gebieten
rekrutiert. Die Auswahl der Probanden erfolgte zufällig aus einer Liste von einer
Bauerngesundheitsversicherung (ländliche Probanden), aus der Angestelltenliste von
Gemeinden (Stadt und Agglomeration Besançon) oder unter Universitätsspitalangestellten
(Stadt und Agglomeration Lyon). In der französischen Studie betrug die mittlere HF-EMF
Exposition der 12 vom EME SPY 120 gemessenen Frequenzbänder 0.20 V/m (Viel et al.
2009a). Die Hauptbeiträge stammten von Radio FM (0.044 V/m), DECT (0.037 V/m), UMTSMobiltelefone (0.036 V/m), UMTS Basisstationen (0.037 V/m) und WLAN (0.038 V/m). Es
wurden im Mittel höhere HF-EMF Werte für Probanden aus städtischen Gebieten (0.23 V/m)
als für Probanden aus der Agglomeration (0.20 V/m) oder ländlichen Gebieten (0.16 V/m)
beobachtet. Jüngere Personen (Alter nicht angegeben) hatten geringfügig tiefere HF-EMF
Werte (0.19 V/m) als Erwachsene (0.21 V/m). Es gab kaum Unterschiede zwischen der
Belastung zu Hause und am Arbeitsplatz. Etwas höher war die HF-EMF Belastung
55
Persönliche Messungen ZH
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unterwegs (0.215 V/m), am höchsten zu Fuss (0.233 V/m), im Bus (0.238 V/m) und im Zug
(0.257 V/m). Bemerkenswert ist, dass die HF-EMF Expositionen in der Nacht und am Tag
sehr ähnlich waren (0.197 V/m vs. 0.204 V/m) (Viel et al. 2009a). Unterschiede zwischen den
Wochentagen waren auch gering und bewegten sich zwischen 0.206 V/m (Samstag) und
0.216 V/m (Sonntag) (Viel et al. 2011).
In einer holländischen Studie wurden zwischen 2009 und 2011 persönliche Expositionsdaten
von insgesamt 98 zufällig ausgewählten Probanden während 24 Stunden gesammelt (Bolte
und Eikelboom 2012). Die Messungen wurden mit dem EME-SPY 121 durchgeführt und es
wurden Daten zu 39 verschiedenen Aktivitäten ausgewertet. Die mittlere HF-EMF Exposition
betrug in dieser Studie 0.26 V/m. Die Hauptbeiträge stammten von den drei MobiltelefonUplinkbändern (37.5%), DECT (31.7%), WLAN (14.1%) und den drei MobilfunkbasisstationDownlinkbändern (12.7%). Die HF-EMF-Belastung nahm mit zunehmendem Sozialstatus im
Durchschnitt zu. Probanden, die älter als 54 Jahre waren, hatten tendenziell tiefere
Expositionen als die jüngeren Probanden, wobei die Anzahl Probanden pro Alterskategorie
relativ klein war. Bei Aussenmessungen nahm die Belastung durch die Strahlung von
Mobilfunkbasisstationen mit zunehmender Urbanisierung zu. Bei Messungen im Zug oder
Auto wurde ein solcher Zusammenhang nicht beobachtet. Zu Hause betrug die HF-EMF
Belastung 0.24 V/m, bei der Arbeit und draussen 0.28 V/m. Aufgeschlüsselt nach den 39
Aktivitäten wurde die höchste Belastung im Auto gemessen (0.54 V/m), gefolgt von
Pub/Café/Discos (0.45 V/m), Küchen (0.40 V/m), Hobbyräumen (0.37 V/m), Zügen
(0.37 V/m) und Bahnhöfen (0.35 V/m). Diese hohen Belastungen sind hauptsächlich auf
Emissionen von Mobilfunktelefonen zurückzuführen. Ausnahmen sind Bahnhöfe und
Hobbyräume, wo Basisstationen den Hauptbeitrag lieferten und Küchen, wo im WLAN Band
am meisten gemessen wurde, was mit grösster Wahrscheinlichkeit auf Mikrowellenöfen
zurückzuführen ist, die im gleichen Frequenzband emittieren.
In der holländischen Probandenstudie war die HF-EMF Exposition am Abend (18:00-23:00)
am grössten (0.38 V/m), während sie am Tag und in der Nacht nur 0.26 V/m bzw. 0.19 V/m
betrug (Bolte und Eikelboom 2012). Diese Variabilität in der HF-EMF Exposition ist durch die
unterschiedlichen Aktivitäten zu den verschiedenen Tageszeiten bedingt, ist aber in der
Zürcher Messstudie nicht in diesem Ausmass erkennbar. Wenn die Probanden der
holländischen Studie am Tag der Messung gearbeitet hatten, war die Belastung höher als an
freien Tagen (0.31 vs. 0.23 V/m). Das ist mit grosser Wahrscheinlichkeit auf die zusätzliche
HF-EMF Exposition auf dem Arbeitsweg zurückzuführen.
56
Persönliche Messungen ZH
März 2016
5.3
Methodische Aspekte
5.3.1
Messgenauigkeit ExpoM-RF
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Zufällige Fehler
Die Messunsicherheit bei tragbaren HF-EMF Messgeräten ist im Allgemeinen grösser als bei
frequenzselektiven Messgeräten mit externer Antenne. Die Messgenauigkeit der früher
verwendeten EME SPY Geräte wurde in mehreren Studien untersucht (Blas et al. 2007,
Bolte et al. 2011, Bornkessel et al. 2010, Iskra et al. 2010, Iskra et al. 2011, Lauer et al.
2012). Wie schon erwähnt gibt es gewisse Hinweise, dass mit dem EME SPY die DECT und
WLAN Exposition etwas überschätzt wurde. Zu den ExpoM-RF gibt es bisher keine
systematischen Untersuchungen und wissenschaftliche Publikationen. Der Hersteller gibt
eine Unsicherheit von -1.2 dB bis +1.0 dB an, was bezogen auf die elektrische Feldstärke
rund ±12% bedeutet (Bhatt et al. 2015).
Grundsätzlich
sollte
die
Aussagekraft
von
einzelnen
Messpunkten
von
Exposimetermessungen nicht überbewertet werden. Dies trifft aber auch auf sehr genaue
Messgeräte zu, da die räumliche Variabilität von HF-EMF sehr gross ist und die Felder
innerhalb von wenigen Zentimetern aufgrund von Interferenz, Reflexion und Absorption
erheblich variieren können. Selbst wenn man also an einem bestimmten Punkt die HF-EMF
Exposition genau gemessen hat, kann die Feldstärke schon in geringer Distanz davon
deutlich anders sein. Die Stärke der persönlichen Exposimetermessungen liegt daher darin,
dass man innerhalb von relativ kurzer Zeit eine Vielzahl von Messungen an verschiedenen
Orten machen kann, wo sich eine Person im Alltag aufhält. Damit ist zu erwarten, dass die
natürlicherweise vorhandene räumliche Heterogenität von HF-EMF besser erfasst werden
kann und die typische Exposition in einem bestimmten Gebiet bzw. für eine Person
aussagekräftiger erhoben werden kann. Zufällige Messfehler in der Grössenordnung wie sie
für diese Art von Messungen vorliegen spielen bei der Mittelung über eine grosse Anzahl von
Messwerten eine untergeordnete Rolle. In dieser Studie wurde alle 4 Sekunden eine
Messung gemacht, also 21‘600 Messungen pro 24 h.
Systematische Fehler
Von Bedeutung für den Mittelwert sind insbesondere systematische Messfehler, auch wenn
diese im Durchschnitt nur klein sind. Im Folgenden sind die wichtigsten Messunsicherheiten
von Exposimetermessungen aufgelistet.
57
Persönliche Messungen ZH
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Isotropie
Die Isotropie beschreibt den Einfluss der Ausrichtung des gemessenen Feldes in Bezug auf
die Messantenne. Je kleiner die Isotropie, desto weniger spielt es eine Rolle, wie man das
Messgerät in Bezug auf die emittierende Quelle hält. Für die gängigen Exposimeter ist die
Isotropie kleiner als 3 dB, was einer Messunsicherheit von einem Faktor 2 (in Bezug auf die
Leistungsflussdichte) bzw. einem Faktor 1.4 (in Bezug auf die Feldstärke) entspricht. Da bei
einem realistischen Messszenario in der Umwelt davon auszugehen ist, dass die
gemessenen Felder von verschiedenen Richtungen kommen, werden sich die Fehler im
Allgemeinen kompensieren. Bolte et al. (2011) führten mit einem EME SPY 121
systematische Experimente in einer Waldlichtung ohne reflektierenden Boden durch und
variierten die vertikale Richtung des zu messenden Feldes um ±90° bzw. ±30°. Dabei
wurden für die Feldstärke frequenzspezifische Abweichungen gefunden, die sich pro Band
zwischen -24% bis +41% bei der Variation um ±90° bewegten bzw. um -11% bis +25% bei
der Variation um ±30°. Diese Abweichungen sind also ungefähr symmetrisch um den
Mittelwert verteilt und liegen im Bereich der allgemeinen Messunsicherheit des EME SPY
121. Im Rahmen dieser Studie mit einer Vielzahl von Messwerten (insgesamt >100 Millionen
Messwerte pro Frequenzband) ist durch Isotropieabweichungen der Messgeräte kein oder
höchstens ein sehr kleiner systematischer Messfehler zu erwarten, da die Geräte vor den
Messungen frisch kalibriert wurden. Ein allfälliger Messfehler könnte in beide Richtungen
(Unter- oder Überschätzung der wahren Exposition) stattfinden.
Körperabschirmung
Wird
das
Exposimeter
am
Körper
getragen,
kann
es
zu
einer
sogenannten
Körperabschirmung kommen, wenn sich das Exposimeter auf der vom eintreffenden Feld
abgewandten Körperseite befindet. In diesem Falle wird eine tiefere Feldstärke gemessen
als ohne Körper vorhanden wäre. Umgekehrt kann es auf der zugewandten Seite zu
Reflexionen kommen, so dass ein höheres Feld gemessen wird als ohne Körper vorhanden
wäre. Da der Mensch kein guter Reflektor ist, ist der Reflexionseffekt im Allgemeinen gering.
Um den Einfluss des Körpers auf persönliche Messungen abzuschätzen, wurde in einer
österreichischen Studie für verschiedene Szenarien die elektrische Feldstärke am Körper
sowie am gleichen Ort ohne Körper modelliert (Neubauer et al. 2010). Für FM Radio, GSM,
und UMTS wurde ein Aussenraumszenario mit einer Antenne auf einem Hausdach gewählt,
für WLAN ein Innenraumszenario. Modellierungen wurden für zehn verschiedene Positionen
am Körper durchgeführt, wo sich auch ein Exposimeter bei einer persönlichen Messung
befinden könnte (z.B. Rücken, Hüfte). Es zeigte sich, dass im Durchschnitt die Feldstärke bei
Präsenz eines Körpers tiefer ist als ohne. Einzelne Messungen an bestimmten Positionen
58
Persönliche Messungen ZH
März 2016
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am Körper waren aber höher als bei freien Ausbreitungsbedingungen ohne Körper, dies
wegen Reflexionen oder Streuungen der HF-EMF. Im Folgenden ist das mittlere
Feldstärkeverhältnis über alle Simulationspunkte am Körper für die Simulation mit Körper im
Vergleich zur Simulation ohne Körper aufgelistet (in Klammern minimales bis maximales
Verhältnis an einem Ort am Körper): 100 MHz: 0.99 (0.3–2.86), 946 MHz: 0.76 (0.09–1.7),
2140 MHz: 0.87 (0.07–1.84) 2450 MHz: 0.64 (0.08–2.05).
Die gleiche Fragestellung haben Bolte et al. (2011) experimentell im Feld untersucht. Die
Messungen wurden in einer Waldlichtung ohne reflektierenden Boden durchgeführt. Das
Exposimeter wurde in einer Kameratasche an der linken und rechten Hüfte getragen und die
Person rotierte während den Messungen jeweils um 45°. Wiederum wurde für vereinzelte
Konfigurationen eine Überschätzung des Feldes gefunden. Für jedes Band wurde dann
ausgerechnet, mit welchem Faktor der gemessene Wert multipliziert werden muss, damit
man die korrekte Feldstärke erhält (also reziproke Zahlen als oben bei Neubauer et al.
(2010)). Die entsprechenden Multiplikatoren sind: 1.20 für FM Radio, 0.92 für TV3, 1.30 für
TV4&5 1.14 für GSM900 Downlink 0.66 für GSM1800 Downlink, 0.97 für UMTS Uplink, 1.08
für UMTS Downlink und 1.20 für WLAN. Wenn man auch die Unsicherheiten aufgrund der
Messgerätekalibration und des Elevationswinkels (Isotropiefehler) berücksichtigt, liegen die
Multiplikationsfaktoren zwischen 1.06 (TV3) und 1.57 (WLAN). Obwohl auch diese Faktoren
noch im Bereich der Messunsicherheit liegen, sind sie systematisch höher als 1 und
bedeuten, dass die effektive Feldstärke bei am Körper getragenen Exposimetern etwas
unterschätzt wird.
Iskra et al. (2010) kamen aufgrund von Monte-Carlo Simulationen zum Schluss, dass das
gemessene elektrische Feld bei am Körper getragenen Exposimetern im Durchschnitt bei
Erwachsenen 52% bis 73% und bei Kindern 53% bis 74% der tatsächlich vorhandenen
Feldstärke beträgt. Sie schlagen deshalb vor, je ein Exposimeter am Bauch und am Rücken
zu tragen und anschliessend den Durchschnittswert zu verwenden. Dadurch konnte die
Unterschätzung auf einen Bereich von 56% bis 84% für Erwachsene und 58% und 83% für
Kinder reduziert werden. Von Thielens et al. (2013) wurde aber auch vorgeschlagen bei
dieser Konfiguration jeweils den höheren der beiden Messwerte zu nehmen, unter der
Annahme, dass nur eine Seite von der Körperabschirmung betroffen ist und die Reflexion an
der Körperoberfläche im Mittel vernachlässigbar ist. Die Messungen mit zwei Exposimetern
stellen jedoch eine starke Einschränkung für die Studienteilnehmenden dar und sind daher
nicht praktikabel für Messstudien mit Freiwilligen, die zufällig ausgewählt werden. Zudem
könnte ein solches Vorgehen auch das Verhalten der Probanden während den Messtagen
beeinflussen. Ein solcher Einfluss ist aber unerwünscht, da damit keine repräsentativen
59
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Messwerte gesammelt werden können. Natürlich kann die Körperabschirmung auch
reduziert werden, indem das Messgerät vom Körper entfernt getragen wird. Das wird häufig
im Rahmen von sogenannten Mikroumgebungsmessungen gemacht, wo eine Fachperson
Messungen mit tragbaren HF-EMF Geräten an verschiedenen Orten durchführt, wo sich
Menschen häufig aufhalten (z.B. Bahnhof, öffentliche Verkehrsmittel und Wohngebiete),
siehe z.B. Urbinello et al. (2014a), (Urbinello et al. 2014b, Urbinello et al. 2014c). Solche
Messanordnungen sind natürlich in Probandenstudien ebenfalls nicht zumutbar.
Zusammenfassend
lässt
sich
festhalten,
dass
bei
am
Körper
getragenen
Exposimetermessungen die wahre Exposition des Körpers unterschätzt wird. Diese
Unterschätzung kann für einen einzelnen Messwert erheblich sein (bis zu einer
Grössenordnung Unterschied). Im Durchschnitt ist der Fehler aber deutlich geringer und liegt
ungefähr im Bereich von 20% bis 40%. In der Zürcher Messstudie wurden die Probanden
angewiesen, das Exposimeter am Körper zu tragen, wenn sie sich bewegten. Ansonsten
(z.B. zu Hause, in der Schule oder am Arbeitsplatz) platzierten sie das Exposimeter in der
Nähe von ihrem jeweiligen Aufenthaltsort. Dabei sollten die Studienteilnehmenden darauf
achten, die Position immer wieder geringfügig zu variieren. In der Nacht war das
Exposimeter auf dem Nachtisch oder neben dem Bett platziert. Das bedeutet, dass die
Unterschätzung der Exposition hauptsächlich beim Reisen aufgetreten ist. Jedoch ist nur
eine geringfügige Unterschätzung für Messungen zu Hause, in der Schule und am
Arbeitsplatz zu erwarten. Da dies der Hauptteil der Aktivitäten ausmacht, ist daher auch die
mittlere
persönliche
Exposition
nur
wenig
unterschätzt.
HF-EMF
in
öffentlichen
Verkehrsmitteln und draussen dürfte aber in Realität noch etwas höher sein als in dieser
Zürcher Messstudie ausgewiesen.
Im Rahmen einer Konzeptstudie zu einem EMF-Monitoring wurden im Jahr 2014 in 20
Schweizer Gemeinden HF-EMF Messungen mit ExpoM-RF Geräten gemacht. Dabei wurde
die Körperabschirmung minimiert, indem das Messgerät zuoberst in einem grossen
Rucksack getragen wurde (Röösli et al. 2015). Zusätzlich war das Mobiltelefon der
Messperson ausgeschaltet, damit nur die Uplink Exposition von anderen Mobiltelefonen
gemessen wurde. Damit sind nur die Messungen des Downlinks und des Rundfunks nicht
aber Total HF-EMF mit der Zürcher Studie vergleichbar. Mit diesem Messverfahren wurde für
Downlink in ländlichen Wohngebieten im Durchschnitt 0.21 V/m gemessen, in ländlichen
Dorfzentren 0.22 V/m, in dezentralen, städtischen Wohngebieten 0.24 V/m, in zentralen
städtischen Wohngebieten 0.29 V/m, in Stadtzentren 0.46 V/m und in Industriegebieten 0.51
V/m (Röösli et al. 2015). Damit scheinen die Downlink Messwerte generell etwas höher zu
sein als bei den Aussenmessungen in der Zürcher Messstudie (0.23 V/m). Dennoch deutet
60
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
dieser Vergleich darauf hin, dass eine mögliche Unterschätzung wegen Körperabschirmung
in der Zürcher Messstudie relativ gering ist. Dasselbe Bild ergibt sich auch für die
öffentlichen Verkehrsmittel. Die Downlink Exposition in öffentlichen Verkehrsmitteln war 0.26
V/m in Zügen und Bussen und 0.58 V/m in Trams. Diese Werte liegen in einem ähnlichen
Bereich wie bei der Zürcher Messstudie (0.26-0.30 V/m, siehe Abbildung 15 in Kapitel 4.4).
Cross-Talk
Wie in Kapitel 3.4.3 erläutert, ist ein gewisses Mass an Cross-Talk zwischen benachbarten
und harmonischen Frequenzbändern unvermeidlich. Problematisch sind insbesondere das
DECT-, das WiMax- und das WLAN im 5 GHz-Frequenzband. Cross-Talk kann im Einzelfall
sehr ausgeprägt sein, variiert aber zeitlich sehr stark in Abhängigkeit von der exakten
Frequenz. Aus diesem Grund lässt sich das Problem nicht einfach korrigieren (siehe eine
vertiefte Diskussion in Röösli et al. (2015)). In dieser Studie wurde basierend auf der
zeitlichen Korrelation von benachbarten Frequenzbändern ein Algorithmus entwickelt, um
schwerwiegende Cross-Talk-Perioden zu identifizieren. Die beeinträchtigten Messungen
wurden dann mit dem Mittelwert der entsprechenden Person für die gleiche Aktivitäten ohne
Cross-Talk Perioden ersetzt. Der Algorithmus wurde so konzipiert, dass Korrekturen nur
konservativ durchgeführt wurden, das heisst nur dann, wenn die Indizien für Cross-Talk sehr
stark waren. Es ist zu erwarten, dass daher eher zu wenig als zu viel korrigiert wurde. Das
zeigt sich auch daran, dass nach Korrektur die mittlere DECT Exposition über alle
Studienteilnehmer 0.036 V/m betrug, während der Mittelwert der unkorrigierten DECT
Messungen 0.039 V/m betrug. Der höchste aufgetretene Mittelwert wurde von 0.33 V/m auf
0.31 V/m reduziert. Möglicherweise wird also in dieser Studie der Beitrag von DECT etwas
überschätzt. In Bezug auf die gesamte HF-EMF Exposition ist dies aber nicht von
Bedeutung, da DECT sowieso nur einen kleinen Teil ausmacht (4%).
Beim WiMax- und WLAN5-Band ist der Cross-Talk aufgrund mehrerer Frequenzbänder, die
in harmonischer Beziehung stehen, so komplex, dass kein zuverlässiger Algorithmus
entwickelt werden konnte, darum wurden diese Messungen für die Datenanalyse nicht
berücksichtigt. Auch hier ist zu betonen, dass der Expositionsbeitrag im Vergleich zur
gesamten HF-EMF Exposition gering ist. WiMax wird in der Schweiz nicht verwendet
(Mittelwert im Studienkollektiv 0.005 V/m) und beim WLAN5 waren die unkorrigierten Werte
im Mittel über alle Probanden nur rund 0.04 V/m, d.h.5% vom Total HF-EMF. Dieser Wert ist
nicht nur wegen dem unkorrigierten Cross-Talk zu hoch, sondern auch wegen der hohen
Sensitivitätsgrenze des ExpoM-RF für dieses Frequenzband (siehe Tabelle 1). Alle einzelnen
Messwerte unterhalb der Detektionsgrenze sind bei der Berechnung für diesen Mittelwert auf
0.025 V/m gesetzt worden, was höher als die zu erwartende mittlere Exposition an Orten, an
61
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
denen die WLAN5 Exposition kleiner als 0.05 V/m ist. Das zeigt, dass WLAN5 im
Durchschnitt kaum einen Einfluss auf die gesamte HF-EMF Exposition hat. Der Proband mit
dem höchsten Wert wies eine mittlere elektrische Feldstärke von 0.22 V/m auf. Wäre das
WLAN5 Band trotzdem mitberücksichtigt worden, hätte dies das Gesamtbild kaum
beeinflusst. Weder der Mittelwert noch der Median der Gesamtbelastung der Stichprobe
hätten sich - auf zwei Stellen gerundet - verändert.
5.3.2
Erweiterte Unsicherheitsbetrachtungen
Repräsentativität
Im Hinblick auf die Frage der Repräsentativität der Messwerte für die gesamte Bevölkerung
des Kantons Zürich stellt sich die Frage nach der Auswahl der Studienteilnehmenden. Die
Studienteilnehmenden wurden aus zwölf verschiedenen Gemeinden zufällig ausgewählt. Die
Gemeinden wurden so ausgewählt, dass die ganze Bandbreite von urban bis ländlich
vertreten war, um ein ungefähr repräsentatives Abbild des Kantons Zürich zu erhalten. Die
Studienteilnahme war für die Probanden mit einem gewissen Aufwand verbunden. Sie
mussten sich Zeit für ein Treffen nehmen und danach das Messgerät mit sich herumtragen,
sowie ein Aktivitätstagebuch ausfüllen. Von daher ist eine Teilnahmerate von 32% aller
kontaktierten Personen als relativ hoch zu betrachten. Der Hauptgrund für eine NichtTeilnahme war mangelnde Zeit oder mangelndes Interesse. In Kurzinterviews mit einigen
Nicht-Teilnehmenden fanden wir keine Hinweise, dass die Motivation zur Studienteilnahme
mit der HF-EMF Exposition assoziiert ist, was einen Selektionsbias verursachen würde.
Denkbar wäre beispielsweise, dass Personen, die sehr viele HF-EMF emittierende Geräte
nutzen, motivierter für eine Studienteilnahme sind, weil sie Genaueres über ihre Exposition
wissen möchten. Damit würde die HF-EMF Exposition in der Bevölkerung mit dieser Studie
überschätzt. Andererseits ist auch das Umgekehrte möglich. Personen, die besorgt über die
gesundheitlichen Wirkungen von HF-EMF sind und deshalb weniger solche Geräte nutzen,
könnten motivierter sein an der Studie mitzumachen. Das hätte eine Unterschätzung der
Exposition zur Folge. Insgesamt scheint aber das Nutzungsverhalten im Studienkollektiv
durchschnittlich für die Allgemeinbevölkerung zu sein und deshalb kann davon ausgegangen
werden, dass die gemessenen Expositionen ungefähr repräsentativ für die Bevölkerung des
Kantons Zürich sind.
Fehlende Frequenzbänder
Es gibt eine Reihe von HF-EMF Frequenzbänder, die mit dem ExpoM-RF nicht erfasst
werden. Dazu gehört der Frequenzbereich 108 bis 470 MHz, der unter anderem für digitale
Radiostrahlung (DAB), TETRA, TETRAPOL und Amateurfunk genutzt wird. Im Einzelfall
62
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
können die Emissionen von diesen Quellen relevant sein. Im Durchschnitt sind sie aber im
Vergleich zu den gemessenen Frequenzen gering. Ebenfalls nicht gemessen werden Kurz-,
Mittel- und Langwellen, welche aber heutzutage nicht mehr von Bedeutung sind. Es ist daher
zu erwarten, dass die EMF Exposition im gesamten hochfrequenten EMF-Spektrum im
Durchschnitt nicht viel höher ist als in der Studie gemessen.
Tagebucheinträge und Fragebögen
Unsicherheiten betreffen auch die Genauigkeit des Aktivitätstagebuchs und damit die
berechneten Expositionswerte an den verschiedenen Orten bzw. bei verschiedenen
Aktivitäten.
In
dieser
Studie
wurde
ein
grosser
Aufwand
betrieben,
um
die
Aktivitätstagebücher zu inspizieren und fehlerhafte Eingaben zu identifizieren. Dabei wurden
auch die gesammelten GPS-Koordinaten zu Hilfe genommen. Am häufigsten waren
vergessen gegangene Einträge und Ungenauigkeiten in den Zeitangaben. Solche Angaben
wurden korrigiert. Die Korrektur erfolgte konservativ in dem Sinne, dass nur Korrekturen
gemacht wurden, wenn eindeutige Indizien für fehlerhafte Angaben vorlagen. Gerade bei
Innenmessungen ohne GPS gab es auch Fälle, bei denen fehlerhafte Tagebucheinträge
möglicherweise nicht eindeutig identifiziert werden konnten. Es ist zu erwarten, dass solche
Fehler keinen Einfluss auf die gesamte mittlere HF-EMF Exposition haben. Möglicherweise
werden aber die Messwerte, die Orten mit hohen Belastungen (z.B. in öffentlichen
Verkehrsmitteln) zugeschrieben werden, etwas verdünnt. An Orten wo man sich lange
aufhält, z.B. zu Hause, am Arbeitsplatz oder in der Schule, haben ungenaue Angaben beim
Tätigkeitstagebuch einen geringen Einfluss auf die gemessene Exposition, da sehr viele
Messwerte gesammelt wurden und einige zusätzliche falsch zugeschriebene Messwerte den
Mittelwert nur geringfügig beeinflussen.
Neben den Tagebucheinträgen wurden die Studienteilnehmenden am Schluss der
Messphase auch über die Nutzung von drahtlosen Kommunikationsgeräten befragt. Die
Angaben wurden für die Dosisabschätzungen verwendet. Diese Abschätzungen sind
natürlich
auch
mit
Unsicherheiten
behaftet.
Aus
Vergleichen
mit
Daten
von
Mobilfunkbetreibern ist beispielsweise bekannt, dass die Anzahl Anrufe eher unterschätzt
und die Anrufdauer eher überschätzt wird (Parslow et al. 2003, Schüz und Johansen 2007,
Vrijheid et al. 2009), wobei bei Jugendlichen auch andere Muster festgestellt wurden (Aydin
et al. 2011a, Aydin et al. 2011b, Inyang et al. 2009). Alle diese Referenzen beziehen sich
jedoch auf den langfristigen Gebrauch. Es ist anzunehmen, dass Angaben, die sich nur auf
die letzten zwei bis drei Tage beziehen, deutlich genauer sind.
63
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Messbereich
Die untere Messgrenze der evaluierten Frequenzbänder des ExpoM-RF liegt je nach
Frequenzband zwischen 0.003 und 0.02 V/m (siehe Tabelle 1). Werte darunter werden noch
angezeigt aber gelten nicht als zuverlässig. In dieser Studie wurden alle Werte, welche
unterhalb der Hälfte der Nachweisgrenze lagen, auf die Hälfte der Nachweisgrenze gesetzt.
Damit wird die Exposition geringfügig überschätzt. Das fällt aber nicht ins Gewicht, weil die
Exposition typischerweise deutlich höher ist als die Messuntergrenze.
Die obere Messgrenze des ExpoM-RF liegt bei 5 V/m. Das heisst, bei sehr hohen
Expositionen wird nur 5 V/m ausgewiesen (zensierte Werte) und damit die tatsächliche
Exposition unterschätzt. In Tabelle 6 sind die maximal aufgetretenen 99. Perzentilwerte für
jede Aktivität und Frequenzband dargestellt. Dort ist ersichtlich, dass solche zensierte Werte
praktisch ausschliesslich beim Uplink vorkommen. Dies ist zu erwarten, wenn ein Telefon in
der Nähe des Messgerätes aufgrund von schlechter Verbindungsqualität mit hoher Leistung
sendet. Beim Downlink sind solche zensierte Werte nur im Zug aufgetreten. Daraus kann
geschlossen
werden,
dass
eine
Unterschätzung
der
Exposition
aufgrund
der
Messobergrenze des ExpoM-RF nur beim Uplink relevant ist. Wie in Kapitel 5.4 erläutert,
wird aber mit den Exposimetern die Bestrahlung durch körpernahe Quellen (Uplink) auch aus
anderen Gründen unterschätzt und relevant ist diesbezüglich die vom Körper absorbierte
Strahlendosis.
Einfluss von Extremwerten
Die mittlere persönliche Exposition wurde auf der Basis von allen gemessenen Werten
berechnet. Das heisst bei einer Messdauer von 48 bis 72 Stunden waren das 43‘200 bis
64‘800 Messwerte pro Person und Frequenzband. Teilweise gab es auch Messausfälle,
wenn zum Beispiel die Batterie des Gerätes nicht rechtzeitig aufgeladen wurde. Um eine
systematische Verzerrung durch Messausfälle zu vermeiden, wurde die mittlere Exposition
aus zeitgewichteten Mittelwerten berechnet (siehe Kapitel 3.4.4). Für die Berechnung des
Mittelwertes für das FM Frequenzband konnten Messungen während des Ladevorgangs
nicht berücksichtigt werden, da das Ladekabel als Empfangsantenne wirkte (siehe Kapitel
3.4.3). Aus diesem Grund beruht dieser Mittelwert pro Person auf weniger Messwerten als
die anderen Frequenzbänder. Auch Mittelwerte pro Aktivität beruhen auf weniger
Messwerten (15 Messwerte pro Minute). Es ist also durchaus möglich, dass einzelne
Mittelwerte für spezifische Aktivitäten nur auf wenigen Hundert Messwerten beruhen, wenn
die entsprechende Aktivität während der Messphase nur einige Minuten ausgeübt wurde
(z.B. Auto, Bus, Tram oder Zug fahren).
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Swiss TPH
Der dynamische Bereich des Messgerätes ist sehr gross (0.0015 – 5.0 V/m), was in Bezug
auf die Leistungsflussdichte einem Faktor von mehr als 10 Millionen entspricht.
Entsprechend ist offensichtlich, dass einzelne Messwerte auf den arithmetischen Mittelwert
einen grossen Einfluss ausüben können. Das Ausmass des Einflusses hängt aber von der
Gesamtanzahl gemessener Werte ab. Zur Veranschaulichung werden im Folgenden zwei
Beispielsrechnungen gezeigt:
•
Bei 1‘000 Messungen sei 999 Mal ein Wert von 0.01 V/m gemessen worden und
einmal ein Extremwert von 5 V/m. Damit ergibt sich ein arithmetischer Mittelwert von
0.16 V/m.
•
Bei 10‘000 Messungen sei 9‘999 ein Wert von 0.01 V/m gemessen worden und
einmal Extremwert von 5 V/m. Dann ergibt sich ein arithmetischer Mittelwert von 0.05
V/m.
Dies zeigt erstens, dass das Ausmass des Einflusses von der Anzahl Messwerte abhängt
und zweitens, dass auch bei einer Vielzahl von Messwerten Extremwerte einen merkbaren
Einfluss auf arithmetische Mittelwerte haben können, wenn die Exposition ansonsten gering
ist. Aus diesem Grund haben wir neben den arithmetischen Mittelwerten auch Vergleiche für
die gesamte Datenverteilung inklusive Median gemacht (siehe Anhang 2). Der Median ist ein
robusteres Mass für die typische Exposition als der arithmetische Mittelwert. Für die meisten
Einflussfaktoren (siehe Kapitel 4.4) hat sich jedoch auch für den Median dasselbe Muster
ergeben wie für den arithmetischen Mittelwert. Der arithmetische Mittelwert ist insbesondere
im Hinblick auf möglich gesundheitliche Wirkungen relevant, wenn man von einem
kumulativen Dosismodell ausgeht.
Neben den Einflussfaktoren von einzelnen Messwerten auf den Mittelwert pro Person ist
auch der Einfluss von einzelnen Personen auf die Auswertungen zu betrachten. Wie in
Kapitel 4.2 (Abbildung 3) gezeigt, sind die Mittelwerte pro Frequenzband im Studienkollektiv
schief verteilt. Es gibt also bei allen Frequenzbändern einige wenige Personen, die sehr
stark exponiert sind, während die meisten deutlich tiefer exponiert sind. Eine solche
Verteilung ist zu erwarten, da auch in der Umwelt die HF-EMF Exposition näherungsweise
loglinear verteilt ist (Röösli et al. 2008). Besonders ausgeprägt ist die schiefe Verteilung der
Mittelwerte beim DECT und beim Rundfunk. Es ist daher zu betonen, dass für die
Auswertungen in Bezug auf die Einflussfaktoren einzelne Personen teilweise einen recht
grossen Einfluss ausgeübt haben. Dies wurde bei den entsprechenden Graphiken in Kapitel
4.3 und 4.4 jeweils angemerkt und ist entsprechend bei der Interpretation zu berücksichtigen.
Es ist daher wünschenswert diese Analysen in einem grösseren Kollektiv zu wiederholen
(siehe Kapitel 5.5).
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Körpernahe Geräte und Dosisbetrachtungen
Unsicherheiten gibt es insbesondere auch bei der Messung von HF-EMF von Geräten, die
nahe am Körper betrieben werden, wie die Uplink- und WLAN Expositionen von
Mobiltelefonen, Tablets und Laptops. Grundsätzlich ist es in Expositionsstudien natürlich
erwünscht auch den Expositionsbeitrag durch die aktive Nutzung von HF-EMF emittierenden
eigenen Geräten zu erfassen, da er für die persönliche Exposition relevant ist. Das Problem
ist, dass der Messwert des Exposimeters stark von der Distanz zur emittierenden Quelle
abhängt. Häufig ist in diesen Situationen das emittierende Gerät direkt am Körper, während
das Messgerät deutlich weiter davon entfernt ist. Entsprechend sind die Messungen nicht
repräsentativ für die Exposition des Körpers. Natürlich kann es auch umgekehrt sein, dass
nämlich beispielsweise ein Mobiltelefon und das Messgerät nahe beieinander in einer
Tasche mitgetragen werden und gleichzeitig deutlich entfernt vom Körper sind. Wiederum
repräsentiert in diesem Fall die gemessene Exposition nicht die tatsächliche Exposition.
Aus diesem Grund wurden in dieser Studie anhand der persönlichen HF-EMF Messungen
die gesamte vom Körper absorbierte HF-EMF Dosis auf der Basis von dosimetrischen
Modellen und den Nutzungsangaben der Studienteilnehmenden berechnet (Roser et al.
2015). Eine solche Berechnung ist natürlich mit Unsicherheiten behaftet. Da die absorbierte
Dosis nicht gemessen werden kann, ist es schwierig die Unsicherheiten genau zu beziffern.
Einen grossen Einfluss auf die absorbierte Strahlung hat die Position und Distanz des
emittierenden Gerätes zum Körper. Die verwendeten Literaturangaben sind Mittelwerte für
ein typisches Nutzungsverhalten mit einer grossen Bandbreite. Sehr wenige Daten gibt es
auch über das Sendeverhalten von Mobiltelefonen in verschiedenen Situationen,
insbesondere beim Datentransfer. Es ist unbestritten, dass die Emissionsstärke bzw. die
Dauer der Emissionen sehr stark von der Verbindungsqualität abhängt. Wie gut daher die
Literaturwerte auf die Situation im Kanton Zürich zutreffen, ist unklar. Weitere
Ungenauigkeiten betreffen die Angaben der Probanden zur Gerätenutzung. Anhand dieser
Beispiele ist offensichtlich, dass im Einzelfall die tatsächliche Dosis deutlich anders sein
kann als die berechneten Werte. Dennoch ist zu erwarten, dass sich für die Berechnung der
mittleren Dosis im Studienkollektiv viele Ungenauigkeiten kompensieren. Die Hauptaussage
der Dosisberechnung, dass bei Leuten mit durchschnittlicher Mobiltelefonnutzung (Anrufe
und Datentransfer) das eigene Mobiltelefon am meisten zur kumulativen Dosis beiträgt, ist
daher auf jeden Fall korrekt. Dennoch wäre es wünschenswert, wenn es mehr Daten gäbe
zur HF-EMF Exposition bei der Nutzung von Mobilkommunikationsgeräten sowie deren
Stand-by Betrieb, wenn sie auf dem Körper getragen werden. Das betrifft insbesondere die
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März 2016
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mobile Datenübertragung mit dem WLAN- und dem Mobilfunknetz mit Mobiltelefonen und
Tablets.
5.4
Interpretation
Vergleich mit Grenzwerten
Die gemessenen mittleren persönlichen HF-EMF Expositionen sind deutlich unter den
Immissionsgrenzwerten, die von 28 V/m für FM Radio bis zu 61 V/m für Frequenzen
oberhalb von 2 GHz reichen. Sie liegen auch deutlich unter den Anlagegrenzwerten (3 V/m
für FM Radio, 4-6 V/m für Mobilfunk und 8.5 V/m für Lang- und Mittelwellensender). Der
Anlagegrenzwert darf an Orten mit empfindlicher Nutzung durch die Emissionen einer
einzelnen Anlage bei Maximalbetrieb nicht überschritten werden. Es ist aber zu betonen,
dass die mittlere persönliche Exposition nicht direkt mit den Grenzwerten verglichen werden
kann. Die Immissionsgrenzwerte müssen überall wo sich Menschen aufhalten können und
die
Anlagegrenzwerte
an
Orten
mit
empfindlicher
Nutzung
eingehalten
werden.
Entsprechend ist als Vergleichsgrösse nicht die mittlere Exposition relevant, sondern die
maximal aufgetretenen Expositionen. Mit der oberen Messgrenze von 5 V/m sind aber die
verwendeten
Messgeräte
nicht
geeignet
für
die
Feststellung
von
Grenzwertüberschreitungen. Dazu kommt, dass Messvorschriften zu beachten wären und
die gemessenen Werte auf den massgebenden Betriebszustand zu extrapolieren wären. Die
gemessenen 99. Perzentile geben aber einen Eindruck über die aufgetretenen Maximalwerte
in der Studienpopulation. Im Durchschnitt liegen auch diese Extremwerte für alle
Frequenzbänder deutlich unter den Anlagegrenzwerten (Tabelle 5). Im Einzelfall wurden
aber auch 99. Perzentilwerte bei der oberen Messgrenze des ExpoM-RF von 5 V/m
registriert (Tabelle 6). Dies betrifft vor allem die Uplink Exposition und ist mit grösster
Wahrscheinlichkeit auf das eigene Mobiltelefon in der Nähe vom Messgerät zurückzuführen.
So hohe Werte sind bei schlechter Verbindungsqualität zu erwarten. Für Uplink sind aber die
Anlagegrenzwerte nicht relevant. Beim FM-Radio sind die höchsten Perzentilwerte zu
Hause, in der Schule und am Arbeitsplatz unter 1 V/m, beim Downlink unter 2.6 V/m. Jedoch
wurde im Zug auch ein maximaler 99. Perzentilwert von 5 V/m festgestellt. Im Einzelfall
könnte eine solche hohe Messung auch auf Cross-Talk vom Uplink zurückzuführen sein. Von
daher kann nicht mit Sicherheit ausgesagt werden, ob die gemessenen Immissionen in
diesem Fall wirklich von Mobilfunkbasisstationen stammen.
Einflussfaktoren auf die gemessene HF-EMF Exposition
Im Kapitel 4.4 sind Einflussfaktoren auf die mittlere persönliche HF-EMF Exposition
deskriptiv evaluiert worden. Dabei zeigt sich, dass die Aktivität einen erheblichen Einfluss auf
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Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
die HF-EMF Exposition hat. Unterwegs im öffentlichen Verkehr, im Auto oder draussen ist
die HF-EMF Exposition deutlich höher als zu Hause, in der Schule und am Arbeitsplatz. Die
Unterschiede kommen in erster Linie wegen dem Mobilfunk (Up- und Downlink) zustande,
die auch die Hauptbeiträge an der gesamten gemessenen HF-EMF Exposition sind. Für
Rundfunk, WLAN und DECT sind die Unterschiede zwischen den verschiedenen Aktivitäten
geringer. Die Art des Wohnortes hat nur einen geringen Einfluss auf die gemessene
persönliche Total HF-EMF Exposition. Downlink nimmt tendenziell mit zunehmender
Urbanität zu (0.13 V/m in Grosszentren vs. 0.08 V/m in periurbanen, ländlichen Gemeinden).
Für FM Radio beobachtet man ein solches Muster nur für die arithmetischen Mittelwerte,
nicht aber für die Medianwerte. Das deutet darauf hin, dass kein robustes Muster in Bezug
auf Urbanität besteht. Für Uplink, DECT und WLAN zeigte sich kein Zusammenhang mit der
Charakteristik des Wohnortes. Das bedeutet, dass für diese Frequenzbänder das eigene
Verhalten wichtiger ist als umweltbedingte Faktoren. Diesbezüglich am auffälligsten ist die
höhere Uplink Exposition für Personen mit Smartphones bzw. der Zusammenhang zwischen
der täglichen mobilen Internet-Nutzungsdauer und Uplink sowie der Anzahl versendeter
Textnachrichten und Uplink. Auch für die Häufigkeit und Dauer von Mobiltelefonanrufen ist
ein tendenzieller Zusammenhang mit der gemessenen persönlichen HF-EMF Exposition
ersichtlich, jedoch weniger ausgeprägt als für die mobile Internetnutzung oder die Anzahl
versendeter Textnachrichten. Da das Versenden von SMS oder Internet-Kurznachrichten
(z.B.
via
WhatsApp)
deutlich
weniger
Uplink-Mobilfunkstrahlung
verursacht
als
Mobiltelefonanrufe, ist dies auf den ersten Blick erstaunlich. Der relativ starke
Zusammenhang mit der Anzahl versendeter Textnachrichten ist aber möglicherweise nicht
kausal auf die Emissionen beim Versenden von Textnachrichten zurückzuführen, sondern
die Anzahl versendeter Nachrichten könnte ein Indikator für die generelle Intensität der
Mobilfunknutzung
sein.
Eine
andere
Erklärung
für
den
schwächer
ausgeprägten
Zusammenhang zwischen der Dauer der Anrufe und Uplink Exposition könnte die grössere
Distanz zwischen Mobiltelefon und Messgerät beim Anrufen sein im Vergleich zum mobilen
Surfen im Internet oder beim Versenden von Textnachrichten. Demnach würde beim mobilen
Telefonieren nur ein kleiner Teil des emittierten Uplinks gemessen. Zudem ist zu beachten,
dass Uplink nicht nur gemessen wird, wenn das Mobiltelefon aktiv gebraucht wird, sondern
auch, wenn Studienteilnehmende ein im Stand-by Modus befindendes Mobiltelefon mit sich
herum tragen (Urbinello und Röösli 2013). Insbesondere wenn man unterwegs ist und/oder
eine ungenügende Verbindungsqualität hat, kann dieser Expositionsbeitrag für eine
Exposimetermessung erheblich sein. Es scheint auch, dass Smartphones im Stand-by
Modus häufiger emittieren als die älteren Mobiletelefone (Frei et al. 2010, Urbinello und
Röösli
2013);
wahrscheinlich
aufgrund
der
68
Aktualisierungen
von
Web-basierten
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Applikationen oder Dienste. Solche Expositionen sind zu einem grossen Teil unabhängig
vom Nutzungsverhalten und können dazu führen, dass vorhandene Zusammenhänge
verdünnt werden.
Ob man das Mobiltelefon in der Nacht ausschaltet oder nicht, hat keinen messbaren Einfluss
auf die gemessene persönliche Uplink Exposition.
Die WLAN Exposition macht im Durchschnitt nur einen kleinen Teil der gesamten HF-EMF
Exposition aus (5%). Tendenziell ist die persönliche WLAN Exposition bei den
Studienteilnehmenden mit einem WLAN zu Hause etwas höher als bei den vier Personen
ohne WLAN. Personen, die das WLAN in der Nacht ausschalten, können damit ihre
Exposition etwas reduzieren. Interessanterweise weist die geschätzte Dauer der WLAN
Nutzung auf dem Mobiltelefon keinen Zusammenhang mit der gemessenen WLAN
Exposition auf. Das liegt möglicherweise daran, dass die Emissionsstärke so gering ist, dass
sie vom Messgerät nicht erfasst wird, wenn es sich nicht in unmittelbarer Nähe vom
Mobiltelefon befindet.
Die DECT Exposition macht im Durchschnitt nur einen kleinen Teil der gemessenen HF-EMF
Exposition aus (4%). Die Auswertungen in dieser Studie sind stark beeinflusst von einer
Person mit einer deutlich erhöhten DECT Exposition am Arbeitsplatz. Schliesst man diese
Person aus, ist die DECT Exposition für Leute mit einem DECT Telefon zu Hause etwas
höher als für diejenigen Leute ohne ein DECT Telefon zu Hause. Die Anrufdauer ist nur
schwach mit der gemessenen DECT Exposition assoziiert. Das liegt möglicherweise daran,
dass bei einigen von diesen Anrufen das Messgerät nicht in unmittelbarer Nähe vom
emittierenden Gerät war. Bei den meisten Leuten ist die Dauer von Anrufen mit DECTSchnurlostelefonen während der Messphase relativ kurz.
Insgesamt zeigt die Analyse der Einflussfaktoren, dass mit den ExpoM-RF Geräten die
persönliche
HF-EMF
Exposition
von
Umweltquellen
wie
Rundfunksendern
oder
Mobilfunkbasisstationen zuverlässig erfasst werden kann. Jedoch ist für körpernah
betriebene Geräte die ExpoM-RF Messung für die vom Körper absorbierte Strahlendosis
nicht unbedingt aussagekräftig. Dies betrifft die Uplink-Messung, sowie einen Teil der DECTund WLAN Exposition. Einige Einflussfaktoren auf diese Frequenzbänder konnten mit den
Messungen
nachgewiesen
werden,
wie
beispielsweise
der
Einfluss
der
mobilen
Internetnutzung auf die Uplink Exposition. Andere Faktoren wie die Dauer der WLANNutzung auf dem Mobiltelefon oder die Anrufdauer für Schnurlostelefone zeigen jedoch
keinen Zusammenhang mit der Exposition, obwohl das aus dosimetrischer Sicht zu erwarten
wäre. Aus diesem Grund wurde in dieser Studie zusätzlich die kumulative absorbierte
69
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Strahlendosis für den durchschnittlichen Studienteilnehmenden berechnet. Damit lassen sich
zumindest theoretisch bessere Aussagen über die Einflussfaktoren auf die kumulativ
absorbierte HF-EMF Dosis machen.
HF-EMF Dosis versus persönliche Messung
Im Hinblick auf mögliche Gesundheitseffekte ist nicht die gemessene HF-EMF Exposition
relevant, sondern die vom Körper absorbierte Strahlendosis. Mit portablen Exposimetern
wird die Exposition von körpernah betriebenen Kommunikationsgeräten typischerweise
unterschätzt, da das eigene Gerät den Körper berührt, sich aber meistens weiter vom
Messgerät entfernt befindet. Pro Verdoppelung der Distanz halbiert sich die elektrische
Feldstärke ungefähr und daher kann der Unterschied zwischen den vom Körper absorbierten
HF-EMF und den gemessenen HF-EMF beträchtlich sein. Aus diesem Grund wurde auf der
Basis
der
gemessenen
HF-EMF
Exposition
und
der
selbst
geschätzten
Kommunikationsgerätenutzung während der Messperiode die vom Gehirn und vom ganzen
Körper absorbierte kumulative HF-EMF Dosis berechnet. Diese Abschätzungen zeigen
deutlich, dass für eine Person mit durchschnittlicher Nutzung von Mobiltelefonen, WLAN und
Schnurlostelefonen Nahfeldquellen am relevantesten sind. In Bezug auf die absorbierte
Strahlendosis des Gehirns machen sie 96% aus und in Bezug auf den ganzen Körper 90%.
Das ist deutlich höher als der Beitrag von Uplink an der gemessenen persönlichen HF-EMF
Exposition (35%). Das zeigt, dass mit dem ExpoM-RF Gerät die absorbierte Strahlung durch
körpernah betriebene Geräte unterschätzt wird.
Wie viel Strahlung von den körpernah betriebenen Geräten tatsächlich absorbiert wird, hängt
neben der Nutzungsdauer von vielen Faktoren ab. Sehr relevant ist die Sendeleistung. Bei
einem Mobiltelefon kann diese um den Faktor 10‘000 variieren. Die Regelung der
Sendeleistung funktioniert im GSM-Netzwerk anders als beim UMTS Netzwerk. Im
Durchschnitt emittieren Mobiltelefone bei Anrufen im UMTS-Netzwerk 100 bis 500 Mal
weniger als im GSM-Netzwerk (Gati et al. 2009, Persson et al. 2011). Es zeigt sich, dass der
Beitrag
vom
eigenen
Mobiltelefon
erheblich
reduziert
wird,
wenn
man
für
die
Dosisberechnungen annimmt, dass jemand nur alle Mobiltelefonanrufe über das UMTSNetzwerk ausführt (siehe Abbildung 35). In diesem Fall tragen Mobiltelefonanrufe nur noch
wenig zur Gehirndosis bei (5%) und der Hauptbeitrag stammt von Schnurlostelefonen (78%).
Auch in Bezug auf die Ganzkörperdosis nimmt der Beitrag vom Mobiltelefon erheblich ab. Es
ist zu betonen, dass diese Abschätzungen für UMTS nur bei genügend guter
Verbindungsqualität gelten. Ist die Verbindungsqualität schlecht, verursacht auch die UMTS
Nutzung erhebliche HF-EMF Emissionen. Umgekehrt kann bei guter Verbindungsqualität die
HF-EMF Dosis durch GSM Mobiltelefonanrufe kleiner sein als in Kapitel 4.5 ausgewiesen.
70
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
Dies zeigt deutlich, dass für die absorbierte Strahlungsdosis die Verbindungsqualität einer
der
wichtigsten
Einflussfaktoren
ist.
Eine
gute
Verbindungsqualität
führt
gezwungenermassen zu höherer Downlink Exposition. Es wäre daher interessant zu
untersuchen, bei welcher Mobiltelefonnutzung und welcher Güte der Verbindungsqualität das
Optimum besteht, das mit der tiefsten kumulativen EMF-HF Dosis einhergeht. Leider wurden
bisher solche Untersuchungen weder in der Schweiz noch international durchgeführt. In
dieser Studie haben wir aber abgeschätzt, wie die Dosisverteilung nach Quellen aussieht,
wenn man statt der mittleren gemessen Downlink Exposition den höchsten gemessenen
Mittewert verwendet (0.51 V/m). In diesem Falle nimmt der Anteil von Downlink an der
kumulativen Dosis erheblich zu (siehe Abbildung 36). Für die Gehirndosis machen
Mobiltelefonanrufe immer noch den Hauptanteil aus (57%). Jedoch trägt Downlink auch 29%
zur gesamten HF-EMF-Dosis bei. Für die Ganzkörperdosis ist Downlink mit 44% der höchste
Quellenbeitrag.
Angesichts
der
wissenschaftlichen
Unsicherheiten
über
mögliche
Langzeitfolgen von HF-EMF unterhalb der Grenzwerte wäre es daher wünschenswert, wenn
man die Kommunikationsnetze so planen könnte, das insgesamt die absorbierte
Strahlendosis in der Bevölkerung minimiert werden könnte.
Eine Schwierigkeit bei diesen Betrachtungen ist, dass für allfällige Gesundheitseffekte nicht
klar ist, welches Expositionsmass physiologisch relevant ist. Die Abschätzungen hier wurden
für die kumulative Dosis gemacht. Das kumulative Dosismodell ist gängig für ionisierende
Strahlung und impliziert, dass eine tiefe aber langandauernde Exposition den gleichen
biologischen Effekt hat, wie eine kurze hohe Exposition, wenn das Produkt Einwirkungsdauer
mal Höhe der Exposition gleich gross ist. Für ionisierende Strahlung gibt es empirische und
theoretische Grundlagen, die ein solches Modell in einem grossen Expositionsbereich
plausibel erscheinen lassen. Für nicht-ionisierende Strahlung bzw. HF-EMF ist dies weniger
klar. Etabliert sind thermische Wirkungen oberhalb der Grenzwerte. Diese sind erst ab einer
bestimmten Expositionshöhe gesundheitsrelevant. Unterhalb der Grenzwerte sind die
thermischen Auswirkungen gemäss heutigem Wissensstand gesundheitlich nicht relevant.
Andere Wirkungsmechanismen wurden bisher noch nicht etabliert. Jedoch gibt es Hinweise
für biologische Wirkungen unterhalb der Grenzwerte (Hug et al. 2014). Beispielsweise wurde
in Zellexperimenten bei HF-EMF Exposition erhöhter oxidativer Stress beobachtet (Mattsson
und Simko 2014). Es wurde auch mehrfach beobachtet, dass sich Hirnströme im Schlaf
verändern, wenn Probanden vorher einer Exposition wie bei der Benützung eines
Mobiltelefons ausgesetzt waren (Schmid et al. 2012, van Rongen et al. 2009). Ebenfalls
wurden Langzeiteinflüsse auf die kognitive Leistungsfähigkeit beschrieben (Schoeni et al.
2015). Diese Auswirkungen wurden aber bei relativ hohen Expositionen beschrieben, wie sie
71
Persönliche Messungen ZH
März 2016
Swiss TPH
beim Mobiltelefonieren maximal auftreten können. Für Expositionen unterhalb von 1 V/m wie
sie typischerweise durch Mobilfunkbasisstationen verursacht werden, gibt es sehr wenige
Hinweise für gesundheitliche Wirkungen (Röösli et al. 2010). Das bedeutet, dass man aus
Vorsorgesicht insbesondere Spitzenbelastungen vermeiden sollte, wie sie bei der
körpernahen Nutzung von Kommunikationsgeräten bei schlechter Verbindungsqualität
auftreten können.
5.5
Ausblick
Dies ist weltweit einer der grössten Erhebungen zur persönlichen HF-EMF Exposition in der
Bevölkerung. Nichtsdestotrotz haben einzelne Extremwerte einen relativ grossen Einfluss auf
die Auswertungen. Es ist daher wünschenswert gleiche Analysen in einer grösseren
Stichprobe durchzuführen. Im Rahmen der HERMES Studie wurden persönliche HF-EMF
Messungen bei 90 Jugendlichen mit dem gleichen Protokoll durchgeführt. Weiter werden im
Rahmen des EU Projektes GERoNiMO zurzeit mit dem gleichen Messprotokoll in vier
weiteren europäischen Ländern (Spanien, Slowenien, Holland und Dänemark) Daten zur
persönlichen HF-EMF Belastung erhoben. Es ist also zu erwarten, dass bald erheblich mehr
Daten
zur
persönlichen
HF-EMF
Exposition
zur
Verfügung
stehen,
um
die
Expositionssituation in der Bevölkerung mit grösserer Genauigkeit zu charakterisieren und
mögliche Einflussfaktoren zu identifizieren.
Weiter wird es für die Zukunft wichtig sein, die Dosisabschätzungsmodelle weiter zu
verbessern und im Rahmen des Möglichen zu validieren. Ein besseres Verständnis über die
kumulativ absorbierte HF-EMF Dosis in der Bevölkerung und ihre Einflussfaktoren ist wichtig,
um evidenzbasierte Entscheidungen zu treffen, damit im Sinne der Vorsorge die nichtionisierende Strahlendosis in der Bevölkerung möglichst gering gehalten werden kann.
72
Persönliche Messungen ZH
6
März 2016
Swiss TPH
Danksagung
Diese Studie ist vom AWEL (Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft) in Zürich finanziert.
Wir danken Noëmi Meier, Jonas Fischer und Benjamin Schwob für Ihre Mithilfe bei der
Datenerhebung und Tobija Fischer bei der Datenbereinigung. Gerne bedanken wir uns auch
bei allen Studienteilnehmenden für die Zusammenarbeit und ihren Einsatz.
7
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76
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Anhang 1
ANHANG 1
Tabellen zu den wichtigsten Kenngrössen zur mittleren persönlichen HF-EMF
Exposition aus Kapitel 4
Tabelle 7:
Überblick über die mittlere HF-EMF Expositionen in den drei Studiengruppen.
Alle Werte sind in V/m angegeben.
Anzahl
Mittelwerte Total
Studiengruppe
Eltern
Tag
Nacht
Werktag
Wochenende
Jugendliche
Tag
Nacht
Werktag
Wochenende
Junge Erwachsene
Tag
Nacht
Werktag
Wochenende
42
42
42
14
14
43
43
43
14
14
30
30
30
10
10
0.155
0.179
0.091
0.155
0.206
0.159
0.178
0.111
0.164
0.149
0.219
0.256
0.121
0.232
0.163
77
Uplink
0.098
0.118
0.033
0.073
0.142
0.094
0.113
0.031
0.106
0.065
0.125
0.150
0.051
0.108
0.102
Downlink Rundfunk DECT
0.098
0.113
0.057
0.110
0.127
0.081
0.094
0.046
0.088
0.068
0.146
0.172
0.075
0.123
0.095
0.055
0.054
0.057
0.064
0.069
0.089
0.089
0.090
0.072
0.108
0.073
0.073
0.073
0.052
0.057
0.021
0.025
0.007
0.032
0.011
0.025
0.023
0.027
0.044
0.035
0.059
0.072
0.012
0.147
0.046
WLAN
Einheit
0.038 V/m
0.043 V/m
0.027 V/m
0.037 V/m
0.039 V/m
0.036 V/m
0.043 V/m
0.019 V/m
0.030 V/m
0.024 V/m
0.047 V/m
0.054 V/m
0.030 V/m
0.050 V/m
0.042 V/m
Persönliche Messungen Zh
Tabelle 8:
März 2016
Anhang 1
Überblick über die mittlere HF-EMF Expositionen zu verschiedenen
Tageszeiten bei den drei Bevölkerungsgruppen. Alle Werte sind in V/m
angegeben.
Anzahl
Mittelwerte Total
Eltern
Werktag
6-8
8-12
12-14
14-17
17-22
22-6
Wochenende
6-8
8-12
12-14
14-17
17-22
22-6
Jugendliche
Werktag
6-8
8-12
12-14
14-17
17-22
22-6
Wochenende
6-8
8-12
12-14
14-17
17-22
22-6
Junge Erwachsene
Werktag
6-8
8-12
12-14
14-17
17-22
22-6
Wochenende
6-8
8-12
12-14
14-17
17-22
22-6
Uplink
Downlink Rundfunk DECT
WLAN
Einheit
42
42
42
42
42
42
0.149
0.170
0.157
0.193
0.161
0.083
0.079
0.093
0.068
0.118
0.101
0.023
0.112
0.125
0.124
0.135
0.092
0.047
0.050
0.046
0.051
0.054
0.054
0.058
0.017
0.031
0.031
0.034
0.032
0.008
0.030 V/m
0.039 V/m
0.033 V/m
0.030 V/m
0.056 V/m
0.028 V/m
14
14
14
14
14
14
0.096
0.125
0.231
0.339
0.275
0.119
0.054
0.065
0.197
0.321
0.092
0.060
0.043
0.055
0.087
0.078
0.239
0.081
0.062
0.087
0.069
0.064
0.075
0.058
0.005
0.009
0.010
0.011
0.024
0.007
0.022 V/m
0.028 V/m
0.045 V/m
0.044 V/m
0.062 V/m
0.022 V/m
42
42
42
43
43
43
0.161
0.140
0.214
0.171
0.211
0.115
0.096
0.086
0.151
0.107
0.147
0.034
0.089
0.075
0.099
0.108
0.107
0.051
0.082
0.073
0.082
0.072
0.095
0.090
0.033
0.010
0.011
0.010
0.036
0.031
0.030 V/m
0.035 V/m
0.080 V/m
0.033 V/m
0.039 V/m
0.019 V/m
12
14
14
14
14
14
0.125
0.162
0.162
0.177
0.178
0.110
0.045
0.089
0.078
0.087
0.067
0.033
0.057
0.085
0.081
0.074
0.075
0.051
0.093
0.093
0.112
0.129
0.141
0.082
0.038
0.030
0.026
0.030
0.037
0.039
0.011 V/m
0.040 V/m
0.021 V/m
0.026 V/m
0.022 V/m
0.013 V/m
30
29
29
31
31
31
0.175
0.275
0.281
0.286
0.274
0.130
0.098
0.138
0.127
0.129
0.182
0.055
0.109
0.189
0.206
0.199
0.174
0.077
0.075
0.070
0.096
0.120
0.096
0.079
0.052
0.102
0.095
0.095
0.017
0.016
0.025 V/m
0.075 V/m
0.046 V/m
0.049 V/m
0.048 V/m
0.036 V/m
9
10
10
10
10
11
0.139
0.187
0.200
0.222
0.190
0.112
0.062
0.108
0.101
0.153
0.143
0.026
0.109
0.112
0.142
0.120
0.095
0.047
0.055
0.055
0.058
0.066
0.067
0.094
0.018
0.082
0.074
0.014
0.015
0.016
0.016 V/m
0.033 V/m
0.029 V/m
0.085 V/m
0.044 V/m
0.023 V/m
78
Persönliche Messungen Zh
Tabelle 9:
März 2016
Anhang 1
Überblick über die mittlere HF-EMF Expositionen in Abhängigkeit von
verschiedenen Einflussfaktoren. Alle Werte sind in V/m angegeben.
Tag / Nacht
Tag
Nacht
Werktag / Wochenende
Werktag
Wochenende
Gemeindetyp
Grosszentren
Gürtel der Grosszentren
Nebenzentren der Grosszentren
Gürtel der Mittelzentren
Periurbane ländliche Gemeinden
Alternative Gemeindeklassifikation
Regionen mit hoher Bevölkerungsdichte
Gemeinden mit hohem Industrieanteil
Seegemeinden
Gemeinden mit ländlicher Umgebung
Einzelne Gemeinden
Zürich
Winterthur
Küsnacht
Oberrieden
Stäfa
Wiesendangen
Dübendorf
Affoltern am Albis
Schlieren
Bäretswil
Hausen am Albis
Geschlecht
Männlich
Weiblich
Arbeitsplatz
Zu Hause
Drinnen
Unterwegs
Draussen
Aktivität
Zu Hause
Schule
Arbeit
Draussen
Zug
Tram
Bus
Auto
Verschiedenes
Anzahl
Mittelwerte
Total
115
115
0.202
0.107
0.125
0.038
0.125
0.059
38
38
0.181
0.176
0.096
0.108
36
38
23
7
11
0.194
0.166
0.176
0.131
0.168
36
22
21
35
DECT
WLAN
Einheit
0.073
0.075
0.042
0.018
0.046
0.025
V/m
V/m
0.106
0.100
0.064
0.083
0.083
0.032
0.039
0.035
V/m
V/m
0.081
0.111
0.120
0.099
0.115
0.129
0.099
0.103
0.074
0.082
0.102
0.057
0.047
0.033
0.082
0.054
0.023
0.029
0.015
0.019
0.036
0.039
0.052
0.025
0.036
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
0.194
0.171
0.196
0.138
0.081
0.118
0.139
0.089
0.129
0.102
0.112
0.080
0.102
0.047
0.064
0.058
0.054
0.030
0.016
0.024
0.036
0.043
0.045
0.031
V/m
V/m
V/m
V/m
19
17
8
6
7
17
8
9
5
7
11
0.191
0.198
0.214
0.211
0.157
0.118
0.179
0.162
0.176
0.131
0.168
0.081
0.082
0.144
0.172
0.096
0.060
0.117
0.122
0.111
0.099
0.115
0.142
0.112
0.126
0.104
0.102
0.080
0.107
0.091
0.114
0.074
0.082
0.093
0.111
0.078
0.058
0.048
0.047
0.053
0.032
0.059
0.033
0.082
0.009
0.078
0.011
0.006
0.025
0.029
0.047
0.012
0.009
0.015
0.019
0.031
0.041
0.056
0.022
0.045
0.029
0.043
0.044
0.044
0.025
0.036
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
57
58
0.177
0.174
0.107
0.102
0.110
0.105
0.065
0.081
0.047
0.020
0.037
0.043
V/m
V/m
26
81
3
5
0.151
0.183
0.217
0.136
0.086
0.108
0.170
0.069
0.093
0.113
0.100
0.095
0.066
0.076
0.080
0.065
0.011
0.042
0.014
0.008
0.047
0.039
0.038
0.022
V/m
V/m
V/m
V/m
115
49
46
109
44
30
34
69
91
0.111
0.145
0.221
0.299
0.553
0.335
0.387
0.291
0.322
0.042
0.091
0.089
0.159
0.460
0.174
0.273
0.233
0.247
0.054
0.078
0.164
0.234
0.299
0.274
0.257
0.155
0.196
0.077
0.063
0.051
0.090
0.044
0.078
0.083
0.066
0.054
0.021
0.004
0.104
0.009
0.011
0.012
0.026
0.006
0.012
0.038
0.052
0.028
0.037
0.049
0.019
0.040
0.042
0.031
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
79
Uplink Downlink Rundfunk
Persönliche Messungen Zh
Tabelle 10:
März 2016
Anhang 1
Überblick über die mittlere Expositionen gegenüber den Downlinkbändern in
Abhängigkeit von verschiedenen Charakteristika der Wohnortgemeinde. Alle
Werte sind in V/m angegeben.
Gemeindetypen
Grosszentren
Gürtel der Grosszentren
Nebenzentren der Grosszentren
Gürtel der Mittelzentren
Periurbane ländliche Gemeinden
Alternative Gemeindeklassifikation
Regionen mit hoher Bevölkerungsdichte
Gemeinden mit hohem Industrieanteil
Seegemeinden
Gemeinden mit ländlicher Umgebung
Einzelne Gemeinden
Zürich
Winterthur
Küsnacht
Oberrieden
Stäfa
Wiesendangen
Dübendorf
Affoltern am Albis
Schlieren
Bäretswil
Hausen am Albis
Anzahl
Mittelwerte Downlink Downlink 800 Downlink 900 Downlink 1800 Downlink 2100 Downlink 2600 Rundfunk Radio
TV
Einheit
36
38
23
7
11
0.129
0.099
0.103
0.074
0.082
0.014
0.012
0.014
0.012
0.009
0.095
0.059
0.065
0.052
0.056
0.053
0.060
0.053
0.042
0.046
0.065
0.051
0.056
0.029
0.036
0.017
0.008
0.014
0.005
0.007
0.102
0.057
0.047
0.033
0.082
0.068
0.042
0.035
0.020
0.080
0.076
0.038
0.031
0.027
0.020
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
36
22
21
35
0.129
0.102
0.112
0.080
0.014
0.015
0.010
0.012
0.095
0.065
0.058
0.057
0.053
0.053
0.076
0.038
0.065
0.055
0.057
0.038
0.017
0.014
0.010
0.006
0.102
0.047
0.064
0.058
0.068
0.036
0.046
0.052
0.076
0.031
0.044
0.026
V/m
V/m
V/m
V/m
19
17
8
6
7
17
8
9
5
7
11
0.142
0.112
0.126
0.104
0.102
0.080
0.107
0.091
0.114
0.074
0.082
0.015
0.012
0.007
0.009
0.013
0.014
0.015
0.009
0.021
0.012
0.009
0.112
0.071
0.046
0.055
0.072
0.059
0.078
0.056
0.057
0.052
0.056
0.047
0.059
0.104
0.069
0.030
0.030
0.046
0.055
0.061
0.042
0.046
0.070
0.060
0.052
0.053
0.065
0.043
0.054
0.043
0.073
0.029
0.036
0.015
0.018
0.010
0.012
0.006
0.006
0.011
0.015
0.016
0.005
0.007
0.093
0.111
0.078
0.058
0.048
0.047
0.053
0.032
0.059
0.033
0.082
0.067
0.069
0.041
0.054
0.045
0.036
0.031
0.024
0.055
0.020
0.080
0.064
0.087
0.066
0.022
0.019
0.030
0.043
0.021
0.021
0.027
0.020
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
80
Persönliche Messungen Zh
Tabelle 11:
März 2016
Anhang 1
Überblick
über
die
Uplink
Exposition
in
Abhängigkeit
vom
Mobiltelefonnutzungsverhalten, Teil 1. Alle Werte sind in V/m angegeben.
Anzahl
Mittelwerte Uplink
Regelmässige Nutzung von Mobiltelefonen
Keine regelmässige Nutzung
Regelmässige Nutzung
Smartphone Besitz
Kein Smartphone
Smartphone Besitzer
Keine Antwort
Mobiltelefon / Smartphone Gebrauch
Kein Mobiltelefongebrauch
Mobiltelefongebrauch, kein Smartphone
Smartphone Besitzer
Keine Antwort
Nutzung von mobilem Internet
Kein Gebrauch von mobilem Internet
Gebrauch von mobilem Internet
Dauer der Internetnutzung auf dem Mobiltelefon
Nie
Weniger als 10min pro Tag
10-30min pro Tag
31-59min pro Tag
Mehr als 1h pro Tag
Keine Antwort
Dauer der Internetnutzung mittels mobilem Datenverkehr
Nie
Weniger als 10min pro Tag
10-30min pro Tag
31-59min pro Tag
Mehr als 1h pro Tag
Keine Antwort
WLAN Nutzung für mobiles Internet
Kein oder selten WLAN für mobiles Internet
Oft oder meistens WLAN für mobiles Internet
Keine Antwort
Anzahl Anrufe mit Mobiltelefon
Nie
Etwa 1x pro Tag
2-5x pro Tag
6-10x pro Tag
Mehr als 10x pro Tag
Dauer Anrufe mit Mobiltelefon
Nie
1-5 min pro Tag
6-15 min pro Tag
16-30 min pro Tag
31-60 min pro Tag
Mehr als 60 min pro Tag
Anzahl SMS
Nie
Bis zu 5 pro Tag
6-10 pro Tag
Mehr als 10 pro Tag
Anzahl Textnachrichten mit mobilem Datenverkehr
Nie
Bis zu 5 am Tag
6-10 am Tag
11-20 am Tag
21-40 am Tag
41-100 am Tag
Mehr als 100 am Tag
3
112
Uplink 800 Uplink 900 Uplink 1800 Uplink 1900 Uplink 2600 Einheit
0.084
0.105
0.010
0.026
0.044
0.069
0.067
0.058
0.024
0.046
0.003 V/m
0.003 V/m
11
103
1
0.050
0.108
0.132
0.006
0.027
0.003
0.032
0.072
0.027
0.036
0.061
0.056
0.015
0.047
0.116
0.002
0.003
0.002
V/m
V/m
V/m
3
8
103
1
0.084
0.029
0.108
0.132
0.010
0.003
0.027
0.003
0.044
0.025
0.072
0.027
0.067
0.010
0.061
0.056
0.024
0.009
0.047
0.116
0.003
0.002
0.003
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
14
101
0.051
0.110
0.006
0.027
0.034
0.072
0.035
0.061
0.014
0.049
0.002
0.003
V/m
V/m
14
15
22
25
35
4
0.051
0.063
0.120
0.125
0.111
0.061
0.006
0.009
0.012
0.048
0.019
0.003
0.034
0.046
0.058
0.090
0.076
0.043
0.035
0.030
0.094
0.041
0.060
0.020
0.014
0.029
0.045
0.059
0.051
0.038
0.002
0.002
0.002
0.005
0.003
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
14
39
27
26
5
4
0.051
0.094
0.106
0.141
0.084
0.061
0.006
0.012
0.019
0.047
0.009
0.003
0.034
0.053
0.073
0.099
0.045
0.043
0.035
0.064
0.053
0.070
0.047
0.020
0.014
0.041
0.052
0.056
0.053
0.038
0.002
0.002
0.003
0.004
0.006
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
30
81
4
0.111
0.104
0.061
0.043
0.015
0.003
0.074
0.067
0.043
0.051
0.062
0.020
0.049
0.045
0.038
0.005
0.003
0.002
V/m
V/m
V/m
36
48
23
6
2
0.087
0.109
0.119
0.108
0.106
0.010
0.015
0.050
0.007
0.036
0.056
0.067
0.078
0.094
0.098
0.047
0.072
0.050
0.036
0.011
0.046
0.044
0.054
0.038
0.011
0.003
0.002
0.005
0.003
0.004
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
38
54
16
3
2
2
0.089
0.104
0.135
0.082
0.090
0.143
0.010
0.034
0.020
0.007
0.036
0.005
0.059
0.060
0.100
0.080
0.024
0.129
0.047
0.066
0.063
0.012
0.064
0.033
0.046
0.041
0.062
0.009
0.047
0.049
0.003
0.004
0.002
0.002
0.005
0.003
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
59
49
4
3
0.113
0.094
0.075
0.125
0.033
0.014
0.004
0.020
0.072
0.063
0.029
0.110
0.070
0.044
0.032
0.047
0.040
0.051
0.061
0.029
0.004
0.002
0.003
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
23
20
16
18
20
15
3
0.095
0.084
0.085
0.093
0.127
0.137
0.105
0.007
0.010
0.012
0.012
0.054
0.021
0.012
0.038
0.063
0.041
0.068
0.089
0.100
0.040
0.081
0.032
0.055
0.046
0.046
0.071
0.080
0.029
0.044
0.049
0.042
0.055
0.055
0.054
0.003
0.002
0.003
0.002
0.005
0.004
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
81
Persönliche Messungen Zh
Tabelle 12:
März 2016
Anhang 1
Überblick
über
die
Uplink
Exposition
in
Abhängigkeit
vom
Mobiltelefonnutzungsverhalten, Teil 2. Alle Werte sind in V/m angegeben.
Anzahl installierte Apps
Keine Apps
Bis zu 50 Apps
51-100 Apps
Mehr als 100 Apps
Anzahl verwendete Apps
Keine Apps
Bis zu 5 Apps
6-10 Apps
10-15 Apps
16-20 Apps
Mehr als 20 Apps
Keine Antwort
Umgang mit Mobiltelefon in der Nacht
Ausgeschaltet
Im Flugmodus
Eingeschaltet, nicht im Schlafzimmer
Eingeschaltet, im Schlafzimmer
Nächtliche Exposition und Umgang mit Mobiltelefon in der Nacht
Ausgeschaltet
Im Flugmodus
Eingeschaltet, nicht im Schlafzimmer
Eingeschaltet, im Schlafzimmer
Anzahl
Mittelwerte Uplink
Uplink 800 Uplink 900 Uplink 1800 Uplink 1900 Uplink 2600 Einheit
20
75
16
4
0.068
0.113
0.105
0.091
0.018
0.030
0.009
0.007
0.040
0.074
0.076
0.045
0.034
0.065
0.054
0.047
0.039
0.046
0.047
0.062
0.002
0.004
0.002
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
16
38
46
10
2
2
1
0.059
0.096
0.124
0.102
0.102
0.098
0.029
0.006
0.013
0.038
0.007
0.004
0.005
0.005
0.033
0.071
0.080
0.034
0.041
0.096
0.022
0.036
0.045
0.068
0.085
0.077
0.015
0.014
0.032
0.044
0.052
0.045
0.053
0.011
0.012
0.002
0.003
0.004
0.003
0.002
0.002
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
22
22
22
49
0.079
0.128
0.066
0.116
0.011
0.010
0.008
0.037
0.043
0.101
0.046
0.068
0.049
0.064
0.031
0.069
0.044
0.043
0.035
0.052
0.003
0.003
0.002
0.004
V/m
V/m
V/m
V/m
22
22
22
49
0.034
0.054
0.016
0.038
0.006
0.007
0.009
0.006
0.014
0.049
0.009
0.023
0.030
0.020
0.007
0.021
0.007
0.004
0.006
0.020
0.002
0.002
0.002
0.002
V/m
V/m
V/m
V/m
82
Persönliche Messungen Zh
Tabelle 13:
März 2016
Anhang 1
Überblick über die WLAN Exposition in Abhängigkeit von verschiedenen
Einflussfaktoren. Alle Werte sind in V/m angegeben.
Anzahl
Mittelwerte WLAN
WLAN Zuhause
Kein WLAN zu Hause
WLAN zu Hause
Keine Antwort
Umgang mit WLAN in der Nacht
WLAN Modem ausgeschaltet oder kein WLAN
WLAN Modem manchmal ausgeschaltet
Modem nicht ausgeschaltet
Keine Antwort
Nächtliche Exposition und Umgang mit WLAN in der Nacht
WLAN Modem ausgeschaltet oder kein WLAN
WLAN Modem manchmal ausgeschaltet
Modem nicht ausgeschaltet
Keine Antwort
WLAN Nutzung für mobiles Internet
Kein oder selten WLAN für mobiles Internet
Oft oder meistens WLAN für mobiles Internet
Keine Antwort
Dauer der Mobiltelefon Internetnutzung mittels WLAN
Nie
Weniger als 10min pro Tag
10-30min pro Tag
31-59min pro Tag
Mehr als 1h pro Tag
Keine Antwort
83
Einheit
4
110
1
0.021 V/m
0.041 V/m
0.016 V/m
23
3
87
2
0.024 V/m
0.044 V/m
0.044 V/m
0.025 V/m
23
3
87
2
0.017 V/m
0.009 V/m
0.028 V/m
0.013 V/m
30
81
4
0.037 V/m
0.042 V/m
0.019 V/m
20
19
27
22
23
4
0.027 V/m
0.038 V/m
0.048 V/m
0.047 V/m
0.037 V/m
0.019 V/m
Persönliche Messungen Zh
Tabelle 14:
März 2016
Anhang 1
Überblick über die DECT Exposition in Abhängigkeit von verschiedenen
Einflussfaktoren. Alle Werte sind in V/m angegeben.
Schnurlostelefon zu Hause
Kein Schnurlostelefon zu Hause
Schnurlostelefon zu Hause
Keine Antwort
Dauer Anrufe mit Schnurlostelefon
Nie
1-5min pro Tag
6-15min pro Tag
16-30min pro Tag
31-60min pro Tag
Mehr als 60min pro Tag
Keine Antwort
Anzahl
Mittelwerte
DECT
Einheit
20
94
1
0.072
0.022
0.003
V/m
V/m
V/m
55
33
16
8
1
1
1
0.020
0.023
0.019
0.015
0.023
0.318
0.007
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
V/m
84
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 2
ANHANG 2
Einflussfaktoren auf die persönliche HF-EMF Exposition: Abbildungen zur
Datenverteilung
Abbildung 37:
Vergleich der Verteilung der persönlichen mittleren HF-EMF Exposition in
Abhängigkeit
vom
Typ
der
Wohnortgemeinde
für
verschiedene
Frequenzbänder.
85
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 2
Abbildung 38:
Vergleich der Verteilung der persönlichen mittleren HF-EMF Exposition für die
verschiedenen
Wohnortgemeinden
(ohne
Uster
mit
nur
einem
Teilnehmenden).
Abbildung 39:
Vergleich der Verteilung der persönlichen mittleren HF-EMF Exposition für
verschiedene Charakteristika der Wohnortgemeinden.
86
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 2
Abbildung 40:
Vergleich der Verteilung der persönlichen HF-EMF
verschiedenen Orten (arithmetische Mittelwerte pro Person).
Exposition
an
Abbildung 41:
Vergleich der Verteilung der persönlichen HF-EMF
verschiedenen Orten (geometrische Mittelwerte pro Person).
Exposition
an
87
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 2
Abbildung 42:
Vergleich der Verteilung der persönlichen mittleren HF-EMF Exposition für
verschiedene Typen von Arbeitsplätzen.
Abbildung 43:
Vergleich der Verteilung der persönlichen mittleren HF-EMF Exposition
zwischen Frauen und Männern.
88
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 2
Abbildung 44:
Vergleich der Verteilung der persönlichen mittleren Rundfunk Exposition für
verschiedene Gemeindetypen.
Abbildung 45:
Vergleich der Verteilung der persönlichen mittleren Downlink Exposition für
verschiedene Gemeindetypen.
89
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 2
Abbildung 46:
Vergleich der Verteilung der mittleren Uplink Exposition für verschiedene
Nutzungshäufigkeiten des mobilen Internets.
Abbildung 47:
Vergleich der Verteilung der mittleren Uplink Exposition in Abhängigkeit von
der geschätzten Häufigkeit von Mobiltelefonanrufen während der Messphase.
90
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 2
Abbildung 48:
Vergleich der Verteilung der mittleren WLAN Exposition in Abhängigkeit von
der geschätzten WLAN Nutzungsdauer auf dem Mobiltelefon während der
Messphase.
Abbildung 49:
Vergleich mittleren DECT Exposition für Leute mit und ohne DECT zuhause.
91
Persönliche Messungen Zh
Abbildung 50:
März 2016
ANHANG 2
Vergleich der Verteilung der mittleren DECT Exposition in Abhängigkeit von
der geschätzten Dauer von DECT-Schnurlostelefonanrufen während der
Messphase.
92
Persönliche Messungen Zh
März 2016
ANHANG 3
Verteilung der 99. Perzentilwerte pro Person und Aktivität für HF-EMF
Rundfunk
93
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
94
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
95
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
96
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Verteilung der 99. Perzentilwerte pro Proband und Aktivität für Downlink
97
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
98
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
99
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Verteilung der 99. Perzentilwerte pro Proband und Aktivität für Uplink
100
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
101
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
102
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Verteilung der 99. Perzentilwerte pro Proband und Aktivität für WLAN
103
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
104
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
105
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
Verteilung der 99. Perzentilwerte pro Proband und Aktivität für DECTSchnurlostelefon
106
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
107
ANHANG 3
Persönliche Messungen Zh
März 2016
108
ANHANG 3

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